7RE2800電壓閉鎖繼電器在小浪底水電站的應(yīng)用

0 概述
小浪底水電站6臺(tái)容量為300MW的發(fā)電機(jī)于2001年底全部投入商業(yè)運(yùn)行，投產(chǎn)機(jī)組全部接人河南電網(wǎng)，是河南電網(wǎng)的骨干調(diào)峰電站，它的安全運(yùn)行對(duì)河南電網(wǎng)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要，其6臺(tái)主變、發(fā)電機(jī)、1臺(tái)高備變保護(hù)裝置全部采用奧地利ELIN公司生產(chǎn)的數(shù)字式微機(jī)保護(hù)。
　　DRS數(shù)字式繼電保護(hù)系統(tǒng)為小浪底水電站提供了靈活多變的保護(hù)方式．不同的配置可滿足各種應(yīng)用要求，數(shù)字化技術(shù)還提供了許多新的特性，例如自監(jiān)視、預(yù)報(bào)故障、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)使得操作簡(jiǎn)單、處理容易、靈活性強(qiáng)、可靠性高。但該裝置配置的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)和80％定子接地保護(hù)由于沒有配置電壓斷線閉鎖功能，自投運(yùn)以來，曾先后發(fā)生3次因PT一次保險(xiǎn)熔斷或二次開口三角形每相繞組小保險(xiǎn)接觸不可靠時(shí)，匝間保護(hù)和80％定子接地保護(hù)誤動(dòng)。
1 匝間保護(hù)的原理及缺陷
　　DRS數(shù)字式繼電保護(hù)配置的匝問短路保護(hù)原理是利用機(jī)端零序電壓3Uo保護(hù)發(fā)電機(jī)匝間短路，原理接線如圖l所示。此種接線在發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，其i相繞組的對(duì)稱性遭到破壞，機(jī)端i相對(duì)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)出現(xiàn)基波零序電壓3Uo，因此電壓互感器TV有3Uo。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行和外部相問短路時(shí)．3Uo=0。發(fā)電機(jī)內(nèi)部或外部發(fā)生單相接地故障時(shí)，一次系統(tǒng)出現(xiàn)對(duì)地零序電壓3Uo，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電位升高3Uo．因電壓互感器TV二次側(cè)開口 角形電壓有3Uo輸出．而一次側(cè)中性點(diǎn)接在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上，所以二次開口三角繞組輸出的3Uo仍為零。但當(dāng)TV一次側(cè)保險(xiǎn)熔斷時(shí)，則開口三角電壓出現(xiàn)基波零序電壓3Uo，造成匝間保護(hù)誤動(dòng)作。

2 80％定子接地保護(hù)的原理及缺陷
　　80％定子繞組單相接地保護(hù)也是利用機(jī)端基波零序電壓3Uo原理保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地，原理接線圖如圖2所示。此種接線在發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于TV一次側(cè)中性點(diǎn)直接接地，則機(jī)端三相出現(xiàn)對(duì)地零序電壓3Uo。同樣的情況是當(dāng)TV一次側(cè)保險(xiǎn)熔斷時(shí)．則開口三角電壓出現(xiàn)基波零序電壓3Uo，造成80％定子繞組單相接地保護(hù)誤動(dòng)作。

3 繼電器工作原理
　　7RE2800電壓閉鎖繼電器是采用電壓平衡原理判斷電壓回路斷線的繼電器。該繼電器不需要輔助直流電源，動(dòng)作時(shí)間小于l8 ms，其設(shè)置了6個(gè)電壓故障指示燈，以反映電壓互感器一次保險(xiǎn)熔斷。7RE2800電壓閉鎖繼電器具體原理是通過比較兩個(gè)電壓互感器同一相二次繞組電壓的瞬時(shí)值，兩組電壓互感器要求必須連接在同一母線上和具備相同的矢量組。如圖3所示， 當(dāng) 側(cè)電壓互感器某相一次保險(xiǎn)熔斷時(shí)，則U2

圖3 7RE2800電壓閉鎖繼電器原理接線示意

4 7RE2800電壓閉鎖繼電器的應(yīng)用
　　由于DRS數(shù)字式繼電保護(hù)裝置跳閘回路是通過跳閘矩陣實(shí)現(xiàn)的，裝置內(nèi)所有保護(hù)共用跳閘接點(diǎn)，因此7RE2800電壓閉鎖繼電器的動(dòng)作閉鎖接點(diǎn)不能直接串接到跳閘出口回路，只能作為保護(hù)裝置的開入量接入到保護(hù)裝置。由于匝間保護(hù)原邏輯框圖中有過流閉鎖條件，因此電壓閉鎖繼電器動(dòng)作閉鎖接點(diǎn)直接接人到該開入通道，只是在過流閉鎖回路中加裝1個(gè)反向二極管．不需進(jìn)行軟件的修改。而80％定子繞組接地保護(hù)由于原電制動(dòng)閉鎖開入在第8通道，同時(shí)該電制動(dòng)閉瑣接點(diǎn)還閉瑣其他保護(hù)裝置的保護(hù)，因此只能利用備用通道2來實(shí)現(xiàn)80％定子繞組接地保護(hù)的閉瑣，同時(shí)將軟件部分進(jìn)行修改，將第2個(gè)開入量由Aux．input Spare 1改為Blk．64G一80％ ．相應(yīng)地64G一80％的Block．input也由原來的EL．Brake 0N 改為B1k．64G一80％ 。匝間保護(hù)和80％定子接地保護(hù)控制回路改造見圖4、5。

圖4 匝間保護(hù)電壓閉鎖接點(diǎn)接線示意

圖5 發(fā)電機(jī)8O％定子接地保護(hù)電壓閉鎖接點(diǎn)接線示意

　　同時(shí)針對(duì)PT二次開口j角形電壓每相繞組小保險(xiǎn)接觸不可靠，從而造成的匝間保護(hù)或80％定子接地保護(hù)誤動(dòng)問題，專門查詢了規(guī)程規(guī)范，并沒有要求開口三角形每相二次繞組加裝小保險(xiǎn)，只是要求在開口三角形L側(cè)加裝空氣開關(guān)或保險(xiǎn)。因此此次改造，取消了二次開口三角形每相繞組小保險(xiǎn)，改在二次開口三角形L側(cè)加裝等容量的空氣開關(guān)，從而避免了二次小保險(xiǎn)接觸不可靠導(dǎo)致匝間或80％定子接地保護(hù)誤動(dòng)問題。
5 結(jié)語
　　7RE2800電壓閉鎖繼電器能夠準(zhǔn)確反映2組電壓互感器中的任何l組電壓互感器一次保險(xiǎn)熔斷或二次回路斷線．并分別輸出相應(yīng)的動(dòng)作接點(diǎn)，以閉鎖各自所反映的保護(hù)裝置。這樣就實(shí)現(xiàn)了1個(gè)閉鎖裝置同時(shí)解決2個(gè)裝置的缺陷，即保證了保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作，又節(jié)省了投資，達(dá)到事半功倍的效果。