摘要：本文介绍右江水电厂发机电庇护的设置装备摆设及其原理，和庇护与机组监控系统在水电站无人值班中的配合运用。要害词：庇护设置装备摆设监控系统1工程概述右江水力发电厂是郁江综合哄骗计划的二梯级水电厂，位于郁江畔流右江中段，距百色市22km。电厂装机容量为4X135MW，年夜出力580MW，年哄骗小时数3150小时，多年平均发电量1701GW•h，枯水期保证出力123MW，电厂承当广西电网的部门调峰使命，枯水年调峰电量占年发电量的64以上。电厂选用四台立轴混流式机组，两台双绕组变压器和两台三绕组变压器，机组发出功率经三回220kV线路送至广西电网。电站按“无人值班，少人值守”的运行治理方式进行综合自动化设计。2发机电庇护的设置装备摆设2.1庇护的组成发机电庇护为微机型庇护装配，电量庇护为两重设置装备摆设。庇护设有三面庇护柜，分A、B、C柜，A柜和B柜各自配有电量庇护箱和打印机，组成双套不异设置装备摆设的主后备庇护；C柜则配有非电量庇护箱、断路器操作箱和打印机。A、B、C三面庇护柜的直流工作电源和庇护出口跳闸回路是自力的，划分设置引进引出，出口跳闸回路各自设置有投退毗连片（压板），各庇护都设有投退毗连片（压板）；庇护柜各自提供两组RS－485通讯接口，A、B两电量庇护柜的输进交流电流电压划分取自分歧的CT、PT。C柜的断路器操作箱可提供完善的跳合闸控制操作、防跳闭锁回路、跳合闸位置及相关功能闭锁和其有关的旌旗灯号接点。继电庇护装配在发机电发生故障或不正常运行状态时，它能自动、迅速、有选择性地将发机电从系统中切除，并凭据运行维护的条件动作发出旌旗灯号，减负荷或跳闸，保证平安。2.2庇护设置装备摆设发机电三面庇护柜与机组现地控制柜、励磁柜、电调柜同安装在发机电层，以便于维护操作。对于发机电来说，电气上可能泛起的故障有短路、接地和失磁。（1）短路故障针对短路故障，设置不完全纵差庇护和双元件横差庇护连系作为主庇护，在发机电定子绕组及其引出线相间短路故障，和定子绕组匝间短路及支路开焊故障时，庇护快速动作作用于停机（跳发机电断路器、跳灭磁开关、关闭导水叶）；具有较高的活络度。不完全纵差原理为比率制动式差动原理，电流取自机端CT和中性点侧分支CT。双元件横差原理为发机电中性点连线上的零序过电流，庇护对三次谐波份量电流具有较高的滤过比，年夜年夜减小了三次谐波份量对庇护活络度的影响。电流取自中性点连线上的。同时设置负序过电流和低压记忆过流作为短路故障的后备庇护，后备庇护采用电流与过电流与低电压连系的方式，经两段延时动作出口，其一段延时动作作用于跳220kV母线分段断路器和110kV母线分段断路器，二段延时动作作用于停机。电流取自中性点侧CT。（2）接地故障针对接地故障，设置定子单相接地（100％）庇护和转子（励磁回路）一点接地庇护，其中定子单相接地（100％）庇护采用双频式零序电压原理，是由基波零序电压元件（庇护范围95％）和三次谐波电压比元件（庇护范围25％）相叠加而组成100％定子接地庇护。基波零序电压元件经延时动作作用于停机，三次谐波电压比元件延时动作作用于停机。基波零序电压元件的零序电压取自中性点侧接地变压器二次侧电压，三次谐波电压比元件取机端PT启齿三角绕组电压和自中性点侧接地变压器二次侧电压。转子（励磁回路）一点接地庇护采用乒乓式原理，可以在线实时进行转子对地尽缘电阻的检测，庇护经延时动作作用于预告旌旗灯号或停机。庇护设两段定值，高定值作用于预告旌旗灯号，低定值作用于跳闸停机。（3）失磁故障针对失磁故障，设置有发机电失磁庇护。当发机电励磁系统泛起故障时，励磁电流会下降（低励）或全数消失（失磁），从而致使发机电与系统间失步，对机组自己和系统平安运行造成风险。为了不发机电失磁时风险发生，在发机电励磁系统泛起故障时，失磁庇护动作于解列，断开发机电与系统的毗连。失磁庇护由静稳极限励磁低电压、静稳鸿沟阻抗和机端三相低电压（与）三个判据，和辅与过电流启动和PT断线闭锁组成。当发机电发生失磁后，机端电压不低于三相低电压（与）元件整定值时，静稳极限励磁低电压和静稳鸿沟阻抗同时动作经一时限动作于减出力，三时限（长延时）动作于解列；若机端电压低于三相低电压（与）元件整定值时，静稳极限励磁低电压和静稳鸿沟阻抗同时与三相低电压（与）元件相“与”后，经二时限动作于解列。电流取自机端CT，电压取自机端PT－三相电压。（4）其它故障针对发机电其它电量故障，设置有发机电过电压庇护、励磁变压器过流庇护、励磁变过负荷庇护、励磁绕组过负荷庇护和发机电转子表层过负荷庇护。（5）非电量故障发机电非电量庇护集中于C柜，发机电非电量庇护设置有火灾庇护、轴电流庇护和水力机械庇护。另外，灭磁开联系关系跳、励磁变温渡过高、励磁装配事故与电量无关的事故也划分设置为一种庇护，并集中在C柜里。非电量庇护的动作后果是不异的，都是作用于停机。3庇护与监控的配合当发机电故障发生时，为了能迅速、有选择性地将故障从系统中切除，并自动地记实庇护装配动作的情况，发出故障报警信息，让运行人员实时处置，保证装备运行的平安。发机电庇护设置在某一庇护装配动作以后，旌旗灯号由以下四个回路输出:1、庇护出口动作回路，此回路旌旗灯号直接作用于发机电出口开关、灭磁开关跳闸线圈和停机，或作用调速器系统减出力和励磁系统减励磁，电量后备庇护一时限作用于高、中压分段断路器跳闸线圈；2、故障录波旌旗灯号回路，此回路旌旗灯号由庇护装配输出送至故障录波器，作为故障记实和分析之用；3、事故旌旗灯号回路（DCS），此旌旗灯号瞬动输出微机监控系统和庇护柜面板的旌旗灯号、跳闸指示灯用。当电量庇护动作时，此旌旗灯号经庇护A、B柜的“停机”、“解列灭磁”、“解列”硬压板回路送至机组LCU-A3柜的监控系统（如图1），此旌旗灯号经机组LCU-A3的硬压板YB1、YB2、YB3启动1K、1KAUX、2K、3K继电器，使机组停机、解列或灭磁。其中经“庇护总出口”硬压板启动庇护装配面板的旌旗灯号、跳闸指示灯；4、事故旌旗灯号回路（SOE），当庇护装配动作时，此旌旗灯号连结输出作远信或远动用。对于发机电电量庇护，此回路旌旗灯号送至监控系统报警站；对于非电量庇护，此旌旗灯号除送至监控系统报警站外，还特设置了一个“庇护总出口2”旌旗灯号，此旌旗灯号从庇护装配输出至机组LCU-A3柜的监控系统（如图1、图2“非电量庇护停机”旌旗灯号），启动1K继电器再次给发机电出口开关跳闸令。对发机电庇护来说，不论是电量庇护或长短电量庇护，当庇护动作时，首先由庇护装配自己发旌旗灯号出口至开关跳闸线圈，然后凭据微机庇护装配判定的动作后果，再发响应旌旗灯号至机组LCU-A3柜的监控系统，由机组LCU-A3柜的监控系统二次发启动旌旗灯号。监控系统的启动旌旗灯号作为庇护装配旌旗灯号的一种后备功能，确保在庇护装配出口旌旗灯号回路泛起故障是能保证装备平安动作。监控系统还设置有非电量庇护的功能。在以下几种机械事故情况下监控系统启动9K、9KAUX1、9KAUX2继电器，不经过庇护装配而直接作用跳发机电出口开关、跳灭磁开关、联动调速器停机：1、在机组LCU-A3柜面板上按下事故停机按钮（AN2）；2、当调速器油压装配事故时；3、当机组到达一级过速115ne时；4、当机组温度（定子温度）太高时；5、当轴电流太高时；6、当发机电上导、下导、推力、水导油槽油位太高或太低时；7、当发机电冷却水流量太低时。当发生的机械事故可能致使不能正常停机时，由机组监控系统启动10K、10KAUX1、10KAUX2继电器，出口快速关闭进水塔对应机组的快速闸门。包括以下几种情况：1、机组转速到达二级过速转速159ne时；2、当调速器电源故障或调速器PLC故障与组到达一级过速115ne时同时发生时；3、当有上述机械事故发生或按下“事故停机”按钮（AN2）与剪断销剪断同时发生时；4、在机组LCU-A3柜面板上按下“紧急停机”按钮（AN1）；5、在水轮机调速器油泵控制箱面板上按下紧急停机按钮。4结论右江水电厂发机电电量采用两重庇护设置装备摆设，当一套庇护因装配故障而不能准确动作时，另外一套庇护可以切除故障，提高了庇护动作的靠得住性。采用继电庇护与监控系统配合，当运行中的发机电装备泛起故障时增加了出口路径；在非电量故障发生时，丈量装配同时把故障旌旗灯号传送给庇护装配和监控系统，经法式判别后同时出口，动作于停机。对非电量庇护来说，与监控系统的配合实现了两重庇护的功能。另外，在调速器故障或剪断销剪断引发发机电失控时，可以经由过程监控系统来使进水口快速闸门快速关闭，弥补了继电庇护的不足。在现代水电厂运行人员越来越精简的情况下，采用继电庇护与监控系统配合，可终实现水电厂的“无人值班，少人值守”的运行治理要求。