20130722 碗米坡水电厂1#发变组保护换型改造可研报告(1)

碗米坡水电厂

1#发变组保护换型改造可研报告

批准： 姚方乔

审核： 陈晓祥

校核：

编写： 李晓龙

五凌电力公司碗米坡水电厂

2013年07月22日

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1#发变组保护换型改造可研报告

一、项目的必要性

碗米坡电厂总装机容量3×80MW，发变组为单元接线。由2回220kV出线接入系统，220kV母线为单母线接线。

#１至#3发变组保护为ALSTOM公司生产的P系列微机型保护，2003年安装投运，运行年限较长，存在以下问题：

1、根据省公司下发的“直调机组网源协调重要参数整改的通知”要求，电厂现有发变组保护转子过负荷保护及定子过负荷保护不能与励磁调节器进行配合；

2、目前保护设备已使用10年，运行年限已到，大部分备品备件已停产，购买困难；且设备为进口设备，备品备件比较昂贵，购买周期较长，进行国产化改造可以节省部分资金；

3、根据湖南省电网公司下发的《湘电公司调?2011?874号-附件：继电保护产品执行“警戒线制度”情况的通报》通知要求，现进口保护设备已被列为湖南省保护装臵准入黄牌产品，需尽快安排技改。

综合上述原因，为确保继电保护设备可靠运行，同时考虑节约资金及运行维护便捷等因素，需对电厂1#-3#发变组保护进行国产化换型改造。结合机组检修情况，2014年仅对1#发变组保护进行改造。 二、方案论证

2.1对新产品的主要技术要求

装臵硬件要求：采用32位DSP硬件，每套保护装臵应配有两个独立的CPU系统：低通、AD采样、保护计算、逻辑输出完全独立，只有当两个CPU系统同时动作时才出口，任一CPU板故障，装臵闭锁并报警。

组屏要求：每台发变组保护应由三块屏柜组成：发电机保护屏，主

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变压器保护(A屏)、主变压器保护（B屏），并配有打印机。

保护配臵要求：发电机保护按单套、主变压器保护按双重化配臵原则，分别安装三块保护屏内，装臵采用220V直流电源，要求在220V±20%的范围内能正常工作，设有完善的过流过压及欠压保护功能，在直流电源中断又恢复的情况下，逆变电源能自起动，纹波系数不大于3%，直流电源消失后能给出现地和远方信号。

2.2国内主要发变组保护厂家产品性能对比分析

因国外保护不满足双CPU系统的要求，防误性能较差。发变组保护改造建议选国内保护厂家。

国内多家继电保护厂家均生产发变组保护，性能较好的有南瑞继保、北京四方、国电南自。产品技术性能分析详见下表。

公司名称 项目 保护装臵型号 运行业绩 保护配臵情况 RCS-985 运行业绩较多，湖南省内有托口水电厂、柘溪水电厂、近尾洲电厂等。 屏柜共3块 全部为自主生产，工艺质量可靠。 全部为自主生产，工艺质采用双CPU结构。对信息量可靠。 进行并行运算。 CPU系CPU系统为双冗余结构，统分管理板和CPU板，管同时进行完成的保护计理板作为总启动元件，算，同时动作才出口。 CPU板完成保护逻辑和跳闸出口。 逻辑复杂，防误动措施完善，功能齐全。 有 12U大机箱 逻辑复杂，防误动措施完善，功能齐全。 有 6U大机箱 全部为自主生产，工艺质量可靠。 CPU系统采用完全独立的双CPU系统，对信息同时进行同样的处理和判断，“与”门出口。 逻辑复杂，防误动措施完善，功能齐全。 有 6U大机箱 CSC-306D和CSC-316MG DGT801UC 南瑞继保 北京四方 国电南自 运行业绩较南瑞继保少，运行业绩较多，湖南省内湖南省内有邵阳宝庆火有洪江水电厂等 电厂，水五强溪电厂。 屏柜共3块 屏柜共3块 硬件质量及配件 保护软件质量 双CPU、双采样防误动 保护装臵结构 3

操作易用性 屏柜工艺及通风性 故障录波功能 功能是否齐全 售后服务 价格 调试时需连接笔记本较方便 通风措施良好，屏柜工艺好 有 满足 方便、快捷 52万元 调试时可不连笔记本，大液晶屏显示 通风措施良好，屏柜工艺好 有 满足 方便、快捷 50万元 调试时可不连笔记本，大液晶屏显示 通风措施良好，屏柜工艺好 有 满足 方便、快捷 30万元 2.4产品选用建议 目前国内发变组保护产品较为成熟的厂家主要是：南瑞继保、北京四方、国电南自、许继。经咨询电科院专家，并调研产品运行情况：从产品质量上看，南瑞继保、北京四方、国电南自较好，产品性能均能满足各项标准及《湖南电网继电保护贯彻“六统一”新企标实施细则(试行)》要求。三家产品质量各有优点，南瑞继保产品优点如：1、变斜率比率差动；２、励磁涌流闭锁判据；3、失磁保护滴状静稳阻抗圆。北京四方产品优点如：1、测量CT的应用；2、E3变化大闭锁三次谐波电压判据的接地保护；３、负序电压闭锁失磁保护。国电南自产品优点如：1、具有独创的双电源双CPU技术；2、基于保护原理ANN（人工神经网络）的比率制动差动保护；3、采用独创的三次谐波增量制动方法的匝间保护。但总体而言，南瑞继保的产品在国内水电厂应用更多些，其厂家实力更强、装臵可靠性更高及售后服务口碑更好，建议使用南瑞生产的RCS-985系列数字式发变组保护装臵，改造设备型号的最终确定以公司招标结果为准。

2.5改造方案

由电厂提出保护配臵要求，装臵技术要求，装臵结构要求，就改造方案与中调进行技术论证，厂家根据配臵要求和技术要求提供保护配臵图，原理接线图、端子图。改造过程中应注意以下几点要求：

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2.5.1 主变压器保护A\\B屏差动保护原理因有所差别；

2.5.2 新保护装臵中发电机转子过负荷保护及定子过负荷保护应与励磁调节器进行配合，符合省公司下发的“直调机组网源协调重要参数整改的通知”要求。

2.6 改造其他费用预算

序号 1 2 3 费用名称 定值整定计算 设计联络会 继电保护测试仪 费用数额（万） 10 5 10 备注 由中调继电保护科整定计算 邀请电科院专家确定电厂保护配臵需求等 购买国内口碑较好公司产品 三、工程规模和内容 本次改造进行的工作有：

1. 新1#发变组保护装臵的设计、选型、购买； 2. 原1#发变组保护屏柜拆除； 3. 新1#发变组保护屏柜安装调试； 4. 新1#发变组保护定值整定。 四、改造的条件

与#１发变组检修时一并进行施工。 五、项目预算

项目总投资预算：80万元 六、结论

1、#１发变组保护改造后，重新进行保护定值核算与配合整定，满足省电力公司关于网源协调重要保护参数的配臵要求，提升保护装臵的可靠，减轻维护工作量。同时设备进行国产化改造后，还可有效减少备

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品采购费用。

2、消除了保护装臵因元器件老化故障可能导致的误动风险，保障机组的安全稳定运行。

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