發電機保護更新改造
科技專論
作者：蔡恒
【摘要】分析某公司原發電機保護存在問題，提出發電機保護改造方案，並介紹改造後的RCS-985RS/SS發電機保護裝置的基本配置/功能/技術特點及應用情況。對保護改造提出總結。
【關鍵詞】發電機保護；保護改造；匝間保護
某公司位於福建省晉江市安東工業區，電廠裝機容量100MW，安裝2台汽輪發電機組，年平均發電量7億kWh，電廠出線由110kV電壓等級接入福建電網。#2發電機保護改造前采用南瑞動力控製分公司生產的MGT102型微機發電機保護裝置，改造後采用南瑞繼保有限公司的RCS-985RS/SS型發電機保護裝置。
1、機組改造前保護情況介紹
某公司2台發電機保護采用南瑞動力控製分公司生產的MGT102型微機發電機保護裝置，運行多年元件日趨老化，加上原保護配置方式不合理，很難滿足現代繼電保護高靈敏度的要求。為了提高發電機保護的可靠性和靈敏度，增加保護裝置的正確動作率，對投運多年的發電機保護進行改造是完全有必要的。
具體原因主要表現在以下幾個方麵：
（1）該機組運行多年，保護裝置內部元件老化，生產廠家已經停產，備品配件缺乏。在運行中，曾經發生過保護誤動跳閘的事件。
（2）原來保護技術上的先天不足，對於大容量發電機組，在係統短路時，很難滿足高靈敏度的要求。
（3）保護配置不太合理，無配置發電機匝間保護，同時也不能滿足“二十五項反措要求”。根據《福建省發電廠並網安全性評價標準》的要求，發電機變壓器組電氣和非電氣量保護必須完全獨立，本保護所有保護都集中在1個CUP裏。
（4）保護裝置不具備錄波功能。
（5）保護裝置未接入GPS衛星同步對時功能。
2、原發電機保護的配置情況
原#2發電機保護主要有：發電機差動保護；定子接地保護；三次諧波定子接地保護、轉子接地、失磁保護、發電機過流、負序過負荷保護、發電機過電壓保護、以及各種非電量保護。發變組差動及廠用電抗器差動（另有保護裝置）。
3、#2發電機保護改造設計原理
目前，國內機組的繼電保護均根據《大容量機組繼電保護設計技術規定》來配置，繼電保護的設計及保護配置原則是：強化主保護，簡化後備保護，對於本工程改造方案，不同於其他新建機組的建設工程，在電廠一次設備已經確定，一次設備不太可能改造和增加，這必將會影響到二次係統保護的配置問題。在本工程發電機保護改造中，利用原來的一次設備不變，把二次設備匹配上去，盡量滿足《二十五項反措》的要求，從而達到滿足繼電保護《反措》要求，同時也節約成本。
4、#2發電機保護改造總體配置方案
在考慮繼電保護的總體配置是，應力求合理、完善和可靠。重點強調最大可能的保證機組安全，特別強調要避免保護的誤動和拒動。這就要求的配置具有高的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性。配置如下：
4.1電氣量保護配置
發電機縱差保護、發電機失磁保護、發電機定子過負荷保護、發電機轉子接地保護、100%定子接地保護、定子匝間保護、發電機過電壓保護、發電機複合電壓閉鎖過電流保護
發電機保護電流電壓元件取自發電機機端TA、TV，並設置兩段延時，其中t1動作於跳母聯，t2動作於全停。
4.2主要非電氣量保護
汽機聯跳電氣、滅磁開關聯跳
為了滿足《二十五項反措》，非電量保護一般不經過發電機保護裝置的軟件邏輯，而是直接作用於出口直接跳閘。
4.3配置圖如下
5、介紹本次改造與原保護區別是增加了匝間保護不同
5.1匝間保護方案比較。由於發電機存在發生匝間短路的可能性，隻裝設完全縱差保護就無法滿足要求，因此有必要對發電機增加反應定子匝間故障的保護。