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1、微机型继电保护装置的现场调试摘 要:本文从当今微机保护装置的调试谈到在现场调试，改造时产生的问题 以及处理情况。重点探讨了微机保护装置的现场调试方法以及相关项目。关键词：微机保护装置;GE微机保护装置SR489;差动保护;后台监控 1引言当前随着电力事业快速发展，新建发电厂、变电站如雨后春笋般涌现，而电 网改造也使电力设备正处于新旧更替的高峰期，大量的新技术、新设备不断地投 入电网运行。为了保证电力系统安全、稳定运行，既要照管好正在服役的老设备 健康运转，又要尽快掌握新设备的性能及使用方法，使原本为完成日常繁重工作 任务而忙碌的基层继电保护人员，在技术素质的普及和提高方面难以与时俱进。继电保护
2、专业涉及的范围比较广泛，技术含量高、责任重大，继电保护及自 动化装置设备新、老种类、厂家、型号繁多，其结构复杂且不易较快掌握，再加 上运行中的设备不容许误触动，也使新参加工作人员直接得到各种故障检修经验 的历练机会较少，要想培养出一支技术较全面的优秀的继电保护团队，需要付出 大量的精力、物力和时间，也需要大量的文献资料，目前继电保护方面的书籍虽 然较多，但大部分理论性较强，与基层继电保护及运行专业人员实际工作的应用 需要存在一定的差距，特别是故障现场的一些怪异现象让他们感到束手无策，很 想有实际经验的人员或有关内容的书籍给予指导，以尽快查清故障原因，消除隐 患，况且随着电力系统的高速发展和计算
3、机技术、通信技术的进步，微机型继电 保护装置的应用越来越广泛，施工企业面临着此类系统装置的调试问题。本文通 过对微机型继电保护装置回路和系统的现场调试，提出现场调试的注意事项以及 常见问题的解决方法。2回路调试回路调试即结合设计要求和系统功能进行全面细致的试验，以满足变电所的 试运行条件。回路调试包括一次、二次系统的接线、保护、监控、打印等功能的 全面校验和调试。2.1 次、二次系统的接线检查(1) 开关控制回路的调试。送出直流屏控制电源、合闸电源，检查一次开关 侧储能电源或合闸电源保险是否合上，手动逐一合上装置电源开关和控制回路开 关，检查控制回路、断路器位置指示灯是否对应，分合闸是否正常；
4、如不正常要 立即关闭控制电源，查找原因。(2) 开关状态在后台机上的反应。手动逐一分合一次侧断路器、隔离开关、 接地刀等，查看后台机上的显示名称、时间是否正确对应，断路器、隔离开关、 接地刀状态显示是否正确。若与实际相反，检查断路器、隔离开关、接地刀辅助 触电常开常闭.点是否接反，或检查后台机遥信量组态改正。(3) 变压器等设备信号的检查。变压器本体瓦斯、稳定、压力等信号在后台 机上的显示名称、时间是否正确；重瓦斯、压力信号应跳主变各侧断路器，轻瓦 斯、温度高信号应报警。变压器测温电阻有3根出线，一根接测温电阻一端，另 两根共同接测温电阻另一端，用以补偿从主变到主控室电缆本身的电阻，提高测 温
5、的精度。(4) 二次交流部分的检查。用升流器在一次侧分别对A、B、C三相加单相电 流，对二次电流回路进行完整性检查，不应出现开路或者串到其他回路的现象， 在保护装置面板查看保护和测量回路电流的数值、相别，用钳流表在电度表测量 计度电流，最后在后台查看电流显示是否正确。用升压器在TV二次侧分别对A、 B、C三相加单相电压，检查对应母线上所有保护、测量、计量电压回路应有电 压，其他母线上应无电压，保护装置面板、后台机电压显示值对应正确，用万用 表测量计量柜电压也应该正确。加三相电压，用相序表测量保护、测量、计量电 压相序与所加电压相序对应，如保护装置有TV切换功能，模拟运行实际条件， 满足PT柜工
6、作、试验位置逐一进行切换。2.2装置保护功能的调试装置保护功能的调试一般根据线路、变压器、电动机等继电保护装置类型， 依据设计定值，用专用继电保护测试仪在保护装置上加电流或者电压，检查装置 动作精度并传动断路器，在后台机上应正确显示保护动作信息，开关变位信息和 动作时间数据，中沙(天津)石化有限公司聚丙烯变电所使用的综合保护装置为 西门子(SIEMENS)的7SJ63，该装置含有功能强劲的32位处理器，完全数字 化的处理过程及测量值的控制，使之完成由模拟量输入到例如跳合断路器或其他 开关位置的输出，而且通过综合键盘使用相应软件可以很方便的对装置进行设置 跟改变，可通过串口可用数据电缆，光缆与S
7、CADA或变电站装置通讯，达到远 程巡检，远程操作的目的。与早期的装置相比较，新型的综合保护装置及保护， 测量，通讯与一体，减少所使用的元器件种类跟数量。2.3装置监控功能的调试装置遥控功能的检查:后台应能可靠准确地遥控断路器分合闸。如遥控失败， 查找原因。测控装置或控制回路是否上电；直流屏合闸电源或者一次开关处保险 是否投入；测控装置通讯是否已通；装置远方、就地切换开关是否切到远方位置； 断路器分合位置、工作试验位置是否在后台上正确反映;控制回路接线是否正确。按最终版一次系统图纸做好后台监控一次系统图，详细核对断路器、隔离开 关编号，TV、TA变比，将模拟量、脉冲量系数设置正确。系统图、网络
8、图、 棒图、实时报表、历史报表等图表按实际进行设计、组态，做到完整准确。2.4装置打印、声音报警功能的调试要求打印机设置正确，打印图形、报表完整美观，大小合适。能够实现自动 打印和手动打印。对断路器、隔离开关等开关量加声响报警功能，对保护动作信 息加声响报警功能，与智能直流屏、智能电度表、五防等装置的通讯应正确。在最后阶段还应对整个综自系统完善，确保综自系统防雷抗干扰，检查各屏 上标签框上应做好正确标识。3系统调试系统调试要求详细观察系统的运行状态，以便及时发现隐患。3.1差动保护极性校验主变压器带上一定的负荷后，才能判断出主变压器差动极性。在监控后台机 上查看某一时刻主变电流采的波形分析差动
9、极性。正常状态下，对于两圈变压器 在同一时刻，主变压器高低压侧A-a，B-b,C-c相电流波形应正好相反，即高压 侧为正半波数据，低压侧为负半波数据，且最大值相加应为0。对于三圈变压器， 送点侧与受电侧各侧电流波形相反，且最大值相加应为0。如相反，则需等停电 以后在TA二次侧更改极性接线。下面就以铁岭发电厂2号机组保护配置为例：铁岭电厂2号机组（300MW，哈尔滨电站成套设备）在发变组保护改造中， 采用了 GE公司的的SR系列数字保护继电器（SR489发电机管理继电器及SR745 变压器管理继电器）构成了发电机变压器组保护（包括高压厂用变保护），保护 配置见图一。（图1）发变组保护配置图全部保
10、护包括两个SR489发电机管理继电器、3个SR745变压器管理继电 器及其它辅助继电器按照双重配置的原则分配到保护屏I和保护屏II中，各屏的 保护详细配置情况见表一。（表1）保护配置详细情况一览表保护屏I保护屏II4BJ （SR489发电机管理继电器）发电机差动保护距离保护逆功率（顺序跳闸）定子85%接地保护冷却器全停失磁联跳发电机过负荷（信号）发电机负序过负荷（信号）3BJ （SR489发电机管理继电器）发电机差动保护低压过流保护负序过流保护负序反时限保护定子15%接地保护（信号）发电机过电压保护发电机失磁保护（失磁元件做为2BJ数字量输入）1BJ（SR745变压器管理继电器）发变组差动及速
11、断保护开关非全相保护主变零序电流、电压保护紧急停机匝间保护失灵启动保护2BJ（SR745变压器管理继电器）主变差动及速断保护主变零序电流II段保护主变重瓦斯保护主变轻瓦斯（信号）主变压力释放（信号）发电机失磁保护1YJ （MIV电压继电器）匝间保护断线闭锁（做为1BJ数字量输入）电压互感器断线信号 2YJ（MIV电压继电器）失磁机端电压闭锁（做为2BJ数字量输入）电压互感器断线信号SBJ （LPS）失步保护3YJ（MIV电压继电器）失磁系统电压闭锁（做为2BJ数字量输入）电压互感器断线信号LJA、LJC主励磁机过流保护（做为1BJ数字量输入）5BJ （SR745变压器管理继电器）高厂变差动及速
12、断保护高厂变重瓦斯保护高厂变复合电压闭锁过流保护高厂变压力释放（信号）ZJJ（TOV50电压继电器）匝间保护（做为1BJ数字量输入）2LJ、3LJ （MIF电流继电器）高厂变分支过流保护YJ0 （TOV50电压继电器）主变零序电压（做为1BJ数字量输入）4YJ、5YJ（MIV电压继电器）高厂变低压侧复合电压闭锁（做为5BJ数字量输入）电压互感器断线信号LYJJ转子一点接地保护LRJJ转子两点接地保护（做为1BJ数字量输入）从表1中可以看出，整套保护按照继电保护和安全自动装置技术规程进 行了配置，保护配置比较完善，完全满足300MW机组的保护要求。保护的配置 也基本参照原保护的配置，在原保护的基
13、础上增加了距离保护做为后备保护，增 加了 LPS失步保护。改造后的微机保护将保护直流与开关的控制直流分开，符 合了反措要求，并将两个保护屏中发变组保护部分分别设计了直流电源开关，方 便了保护的检修维护，在保护配置上，两个SR489发电机管理继电器选用了不 同的保护功能，作为互相补充，一旦其中一个保护屏停用检修或出现问题，可以 将另外一个保护屏的保护功能启用，使机组不至于无保护运行，两个屏的保护采 用的电流和电压互感器尽量分开，单独使用。由于国外保护配置与国内存在一些差异，所以SR489发电机管理继电器保 护配置中没有发电机定子匝间保护及励磁部分的保护，所以单独安装了一块电压 继电器做为零序电压
14、式发电机定子匝间保护，并将电压继电器接点和匝间保护专 用电压互感器的电压断线监视继电器接点做为1BJ数字量输入，并在1BJ中进 行逻辑判断，用两块普通电流继电器做为主励磁机过流保护，并将保护接点做为 1BJ数字量输入启动时间元件。采用了单独的发电机转子一点和两点接地保护继 电器，作为发电机转子接地保护。采用一块SR745变压器管理继电器（5BJ）做 为高压厂用变的保护。对发电机电压互感器、220KV系统电压互感器、6KV厂用进线电压互感器 分别装设了一块MIV电压继电器做为相应电压互感器的电压监视，并发出相应 的电压互感器断线信号和闭锁接点。对于6KV厂用进线分支分别装设了一块MIF电流继电器
15、作为该分支的过流保护。4发变组差动及速断（主变、高厂变差动相同）采用双斜率的比例制动式变压器差动保护（以发变组差动为例，相当于三卷 变压器）。此差动保护可以根据所选择的变压器接线组别，容量、各侧的电压等 级，CT的变比、所选择的变压器分接头等自动进行电流的匹配。其中，为经过移相、CT变比匹配及零序去除之后的最大电流为经过移相、CT变比匹配及零序去除之后的电流向量和变压器比率制动差动制动特性发电机差动保护采用具有双斜率的比例制动式差动保护。配置为双套，每个屏各一套。其中，为动作电流为制动电流为制动特性斜率。当小于2倍装置额定电流（本装置选择为5A）时为斜率 1（Slope 1），大于2倍时为斜率2（Slope 2）发电机差动特性曲线5需要注意的几点说明（1）对改造工程，由于新保护对电压电流的相位及所接位置有特定要求， 所以在原保护拆除前一定要对原电压电流回路的相位进行测量，以便在改造时确 定那些电压电流的极性需要改造以适应新保护的要求。（2）对电压、电流、非电量接点等的二次控制电缆要更换为屏蔽电缆，如 条件不允许，至少要保证非电量接点电缆更换为屏蔽电缆（如瓦斯、压力释放、 断路器辅助接点、断水等非电量接点）。（3）对重要的非电量接点（动作后立即跳闸，如重瓦斯）要先启动中间继 电器，再将中间继电器接点接入保护装置。中间继电器要安装在保护装置处。(4)
