段云丰,邹伦森,乔 杨

(1.中国南方电网调峰调频发电公司鲁布革水力发电厂,云南省罗平县 655800;2.国电联合动力技术有限公司,北京 100039)

文章编号：1006—2610(2015)01—0073—04

水电厂安稳装置拒动案例分析研究

段云丰1,邹伦森1,乔 杨2

(1.中国南方电网调峰调频发电公司鲁布革水力发电厂,云南省罗平县 655800;2.国电联合动力技术有限公司,北京 100039)

分析一起因发变组非电量保护装置内部开关量输入防抖时间参数设置不合理造成安稳装置拒动的事件。同时对避免出现类似情况提出建议并采取措施,为同类设备的参数设置提供借鉴。

水电厂；安稳装置；非电量

0 前 言

鲁布革电站位于云南省罗平县与贵州省兴义市交界的黄泥河上，是珠江上游南盘江左岸支流黄泥河上的最后一个梯级电站，总装机容量600 MW(4×150 MW)，具有高堆石坝、高水头、长引水隧道和全地下厂房等特点，是中国第1座使用世界银行贷款、主要机电设备从国外引进、部分工程采用国际招投标建设的水电站。电站主要由首部枢纽、引水系统及地下厂房枢纽3部分组成。鲁布革水力发电厂具有世界先进水平的水电厂无人值班管理模式。

1 电厂安稳系统配置介绍

鲁布革电厂稳控装置由RCS-993B失步解列装置及RCS-992A稳定控制装置组成[1-3]。共有3块盘柜，1块为失步解列柜，另2块为稳定控制A柜及稳定控制B柜(A柜、B柜调度命名为鲁布革A套RCS992安稳装置及鲁布革B套RCS992安稳装置)。

失步解列装置，作为4条220 kV线路失步时的跳闸启动装置，当装置判出线路失步时，按预定策略解列失步线路，该厂共装有4套RCS-993失步解列装置，装设于一个失步解列装置柜内，4套RCS-993失步解列装置分别为鲁马线A套、鲁马线B套、鲁罗线A套、鲁罗线B套，其中，鲁马线A套、鲁马线B套为鲁马Ⅰ、Ⅱ线失步解列装置，2套装置功能完全一样，互为备用。鲁罗线A套、鲁罗线B套为鲁罗Ⅰ、Ⅱ线失步解列装置，2套装置的功能也完全一样，也互为备用。

稳定控制装置是确保电网及鲁布革电厂的安全稳定运行而配置的，装置通过测量鲁马双线、鲁罗双线及4台发电机的三相电压、三相电流来判断线路跳闸引起的其余线路过载与机组频率升高事件。当装置判出线路任一相电流大于过载告警定值时，经延时发出过载告警信号；当装置判出线路跳闸引起其余线路过载时，则根据预先设置的程序(控制策略)进行切机和解列鲁马Ⅰ、Ⅱ线；当装置判出鲁罗双线所在母线频率升高超过定值时，则按高周切机策略进行切机。为了确保安全可靠，稳定控制装置设了双套，分别装设于稳定控制装置A柜、稳定控制装置B柜内，2套系统硬件、软件、功能均完全一样，均主要由1台RCS-992主机及2台RCS-990从机组成。

图1 跳闸前后有功潮流走向图

2 事件描述

2.1 故障过程简要描述

2014年8月1日21：32：55，220 kV鲁马Ⅱ线线路AB相短路接地故障，主一保护RCS-931AMM装置中的电流差动保护动作出口跳开252开关，保护动作正确。2014年8月1日21：32：57，安稳A套装置按照稳控策略“鲁马2跳1过2级”启动“切1、2号发电机动作”命令。但实际只切除1号机，2机未切除。

2.2 故障处理过程

运行值班人员汇报总调鲁马Ⅱ线开关跳闸，安稳装置动作切1号机，将全厂总负荷由440 MW减至300 MW。

现场值班人员进厂房，维持1号机空转、抄录相关信号，并检查220 kV鲁马Ⅱ线一次设备正常后汇报调度。

22:05，总调令220 kV鲁马Ⅱ线252开关同期合闸正常。

22:11，总调令1号机201开关同期并网运行，将该厂负荷加至正常计划曲线负荷运行(580 MW)。

征得总调许可，将安稳A、B两套装置“切4号机功能”投入，“切2号功能”退出。

3 综合分析

3.1 安稳装置动作情况

从简报信息检查分析，安稳装置动作正确，见表1。

表1 简报信息表

3.2 出口回路电压测量

如图2所示，测量安稳A套切2号发变组出口回路各个测点的电压电位值，结果正确。

3.3 出口传动试验

(1) 通过短接出口接点，2号发变组非电量保护装置F311动作正常。

图2 安稳A套切2号发变组出口回路图

(2) 投入切2号机组出口压板，通过设定安稳A套装置试验定值，来传动出口,结果2号发变组非电量保护F311不动作。

(3) 投入切3号机组出口压板，通过设定安稳A套装置试验定值，来传动出口,结果3号发变组非电量保护F311动作。

(4) 投入切4号机组出口压板，通过设定安稳A套装置试验定值，来传动出口,结果4号发变组非电量保护F311不动作。

3.4 测量出口脉冲

(1) 测量安稳A套出口脉冲时限，现场通过手提式录波器，测量安稳A套4台机组出口脉冲时间都为100 ms。如图3所示。

(2) 将安稳A套装置出口脉冲时间设为150 ms。试验传动结果为：2、3、4号发变组非电量保护均动作正常。

3.5 检查发变组保护单元

(1) 测量非电量保护F311的动作时间

通过测试仪，分别对4台机组K35+F311回路的动作时间进行测量(k35继电器动作时间约为30 ms)，且每台机组分别测量2次。时间记录如表2。

表2 机组K35+F311回路的动作时间表

(2) 调取非电量保护装置参数

通过DIGSI发变组保护调试软件连接发变组非电量保护装置，参看保护设置参数，提取的参数如表3所示。

表3 开入防抖时间表

3.6 2号机组非电量保护改造

2号机组非电量保护曾于2009年12月进行改造，改造过程中对于非电量保护F311与F312的开入、开出进行检查。具体检验方法是通过短接开入的方式模拟“远方跳闸”非电量开入，通过测量跳闸压板上端电位检测非电量保护输出。

(1) 改造前如图4所示，由2部分组成。

图4 2号机组非电量保护装置改造前示意图

1) 安稳装置及其出口回路，包括安稳装置本体，安稳装置出口压板及安稳装置至执行单元的二次接线；

2) 保护执行单元，包括F97耦合模块，保护跳闸矩阵等，其中F97耦合模块中同时接入安稳动作信号、主变事故跳闸信号、母差保护切机信号、励磁系统事故跳闸信号，收到任何一路信号，该模块将出口跳闸命令至跳闸矩阵执行。

(2) 改造后用2个非电量保护装置F311、F312替代原非冗余的F97耦合模块，如图5，由2部分组成。

图5 2号机组非电量保护装置改造后示意图

1) 安稳装置及其出口回路，包括安稳装置本体，安稳装置出口压板及安稳装置至执行单元的二次接线；

2) 保护的执行单元，包括F311非电量保护装置，保护跳闸矩阵等，其中F311中同时接入安稳动作信号、主变事故跳闸信号、母差保护切机信号、励磁系统事故跳闸信号，收到任何一路信号，该模块将出口跳闸命令至跳闸矩阵执行。

图6 安稳至机组保护动作流程图

3.7 结论及原因

经过综合分析检查，本次事件中安稳装置判断故障正确，启动切机命令出口，但由于2号机组切机执行机构中的F311非电量保护装置的防抖动参数设置不合理，导致安稳装置发至2号发变组F311非电量保护装置的切机命令未能被执行，导致本次事件发生，简要示意如图6。

直接原因：2号发变组非电量保护装置内部开关量输入防抖时间参数(software filter time)设置不合理。

间接原因： ① 在2号发变组非电量保护装置升级安装调试过程中，调试人员未考虑到安稳出口跳闸脉冲与装置开关量输入防抖时间参数的匹配问题，未关注防抖时间参数的设置;② 电厂未采用有效的稳控装置整组动作试验，未及时发现回路时间参数匹配存在的隐患。

4 避免此类问题需要采取的几点措施

(1) 机组切机回路隐患未消除之前，退出安稳切机组的功能压板和出口压板；

(2) 设置合理的发变组非电量保护装置防抖时间参数，并对安稳切机回路进行检验；

(3) 修改安稳检验作业指导书，优化安稳装置检验方法；

(4) 建立非定值类参数的管理机制；

(5) 加强人员培训，提升人员技术技能水平，强化项目全过程管理，降低设备改造带来的运行风险。

5 结 语

电力系统稳定性即电力系统受到事故扰动后保持稳定运行的能力。水电厂安稳装置对于大电网系统的安全运行有着极为重要意义。因此，如何完善水电厂安稳及二次保护配置、同时合理的设置各项参数需要不断的研究改进。

[1] 鲁布革水力发电厂运行技术标准[S].2012.

[2] 段云丰，状态检修在鲁布革在鲁布革水电厂的应用[J].水电与新能源,2014,(6):51-53.

[3] DL755-2001 ,电力系统安全稳定导则[S].北京：中国电力出版社,2001.

[4] 刘立峰.基于遗传神经网络和证据理论融合的水电机组振动故障诊断研究[J].西北水电,2006,(4):73-76.

Analysis and Study on Reject Action of Safety and Stability Devices in Hydropower Plant

Duan Yun-feng1, ZHOU Lun-sen1, QIAO Yang2

(1.Lubuge Hydropower Plant, Peak and Frequency Regulation Power Generation Company, China Southern Power Grid,Luoping County, Yunnan Province 655800, China;2.China Guodian United Power Technology Co., Ltd., Beijing 100039, China)

Through analysis on one accident which the safety and stability device refuses to act because the improper parameter setting for the time of twittering prevention is input in the internal switching quantity of the non electricity quantity of one generator-transformer set. Simultaneously, corresponding measures are provided to avoid the repeat of the similar accident. This provides the parameter setting of the same devices with reference.

hydropower plant; safety and stability device; non-electricity quantity

2014-09-14

段云丰 (1989- )，男，云南省昆明市人，助理工程师，主要从事水电站信息系统维护工作.

TV734.4

A

10.3969/j.issn.1006-2610.2015.01.019