抽蓄調(diào)相壓水氣機相序保護器換型淺析

唐夏雨，蔣君操，王康樂，曹凌智

（國網(wǎng)新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 長沙410213）

1 概述

電源監(jiān)視器主要有過欠電壓、缺相、相序保護器幾種保護功能，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備實際需要，選擇合適的電源監(jiān)視器。相序保護器是一種多功能三相電源系統(tǒng)或三相用電設(shè)備的監(jiān)測和保護裝置。相序保護器可實現(xiàn)顯示三相電壓，并可在電源發(fā)生錯相保護、過電壓保護、缺相保護、不平衡保護、欠電壓保護等故障時通過繼電器輸出的形式，給用戶提供報警輸出和保護電路動作輸出的輸出控制信號，起到保護和報警的作用。

相序保護器按照執(zhí)行裝置的不同，可以分為有觸點相序保護器和無觸點相序保護器2種。前者是利用電磁繼電器或交流接觸器的觸點來分?jǐn)嘞嘈蝈e誤的三相電源，后者是使用電子元器件關(guān)斷的方式來分?jǐn)噱e誤電源。相對前者，后者具有反映速度快、無噪音、體積小和壽命長的特點；相對于后者，前者具有分?jǐn)嗄透邏?、承受過載能力強、價格低廉等特點。產(chǎn)品主要特點是：具有寬電源電壓：線電壓250～500 V；直觀顯示：故障時直接用中文顯示故障原因；故障記錄：采用非易失存儲技術(shù)，方便故障查詢；人性化電壓不平衡保護：能根據(jù)三相電壓不平衡度自動調(diào)整動作時間。

2 換型實例分析

黑麋峰電廠調(diào)相壓水氣機在機組調(diào)相壓水用氣啟動2臺氣機時，多次出現(xiàn)啟動或備用氣機報故障的現(xiàn)象，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)相壓水氣機單控柜顯示屏上有“電源故障”信號，調(diào)相壓水氣機聯(lián)控柜觸摸屏上有“*號機總故障”信號，通過對故障信號分析，該故障為調(diào)相壓水氣機單控柜內(nèi)相序保護器動作導(dǎo)致。在機組抽水調(diào)相啟動過程中檢查調(diào)相壓水氣機啟停情況時發(fā)現(xiàn)，調(diào)相壓水氣機啟動加載時，啟動柜內(nèi)照明燈閃爍，而柜內(nèi)照明取自氣機三相電源中的A相，說明在氣機加載時電壓波動很大。對黑麋峰電廠調(diào)相壓水氣機單控柜內(nèi)使用的相序保護器進行校驗，其動作值及復(fù)歸值均為135 V（線電壓），同時對該相序保護器進行諧波試驗發(fā)現(xiàn)，在加入3次諧波后，該相序保護器動作，而通過現(xiàn)場測量三相電壓，氣機啟動時三相電壓下降范圍在20±5 V，因此分析在氣機加載啟動過程中，由于電壓諧波影響而導(dǎo)致氣機的相序保護器動作，從而發(fā)“電源故障”報警。

3 改造建議

針對黑麋峰電廠調(diào)相壓水氣機單控柜相序保護器抗諧波性能較差的現(xiàn)象，將其更換為ABB公司生產(chǎn)的三相多功能監(jiān)視繼電器（型號為CM-MPS），該繼電器可對三相電壓過壓、欠壓動作值進行整定，同時該繼電器還具備缺相、反相、電壓不平衡檢測功能，且該繼電器可進行延時動作整定，可解決黑麋峰電廠調(diào)相壓水氣機在啟動過程中電壓波動及諧波帶來的問題。

換型前相序保護器定值：U線135 V（此繼電器定值不能調(diào)整，固定為135 V，從現(xiàn)場實際運行情況分析，此定值設(shè)置不合理；因為當(dāng)400 V相電壓下降至180 V時，400 V進線開關(guān)欠壓保護已動作跳閘，此相序保護器根本就起不到保護作用，相反由于相序保護器抗諧波能力差，常誤動導(dǎo)致控制系統(tǒng)報氣機故障）。

換型后三相多功能監(jiān)視繼電器定值：

欠電壓：U相：190 V；

過電壓：U相：280 V（整定為最大值，實際是不投該保護）；

三相電壓不平衡：10%；

保護動作延時：8 s；

投入相序保護功能；

上述定值結(jié)合400 V進線開關(guān)定值整定。

4 改造實施過程

（1）在試驗室對三相多功能監(jiān)視繼電器進行校驗，將其過壓動作值整定為280 V（相電壓），欠壓動作值整定為190 V（相電壓），三相電壓不平衡：10%，并投入相序保護功能，延時8 s動作。

（2）拉開調(diào)相壓水氣機單控柜內(nèi)動力電源開關(guān)。

（3）解開調(diào)相壓水氣機單控柜內(nèi)相序保護器接線，用絕緣膠布包好，并拆下該相序保護器。

（4）裝上三相多功能監(jiān)視繼電器，并恢復(fù)其接線。

（5）合上調(diào)相壓水氣機單控柜內(nèi)動力電源開關(guān)，檢查三相多功能監(jiān)視繼電器工作是否正常。

（6）將機組開機至抽水調(diào)相工況，觀察調(diào)相壓水氣機啟停，檢查三相多功能繼電器工作狀況。

（7）調(diào)試完畢，清理現(xiàn)場。

5 結(jié)語

相序保護器屬于電源監(jiān)視保護的一種，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，保護更新日新月異，但考慮到成本投入的經(jīng)濟合理性，選擇一款適合的電源監(jiān)視保護裝置至關(guān)重要。該處理過程提供了一種新的查找缺陷的思維模式，經(jīng)過多次試驗測量，尋求適合本設(shè)備的相序保護器，從而保證了現(xiàn)場設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。