安宜變220kV微機(jī)型母差保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)改造經(jīng)驗(yàn)

李 毅

江蘇省寶應(yīng)縣供電公司，江蘇揚(yáng)州 225800

安宜變220kV微機(jī)型母差保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)改造經(jīng)驗(yàn)

李 毅

江蘇省寶應(yīng)縣供電公司，江蘇揚(yáng)州 225800

本文分析比較了PMH-3型和BP-2B兩種不同類(lèi)型的母差保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)安宜變改造現(xiàn)場(chǎng)提出了合理的母差保護(hù)更換方案，并對(duì)具體實(shí)施過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明，強(qiáng)調(diào)了微機(jī)母線保護(hù)安裝及投運(yùn)時(shí)需注意的問(wèn)題，對(duì)今后進(jìn)行類(lèi)似的工作具有參考價(jià)值。

微機(jī)型；母線保護(hù)； 改造；經(jīng)驗(yàn)

0 引言

220 kV安宜變?cè)瓉?lái)使用的母差保護(hù)為電磁型固定連接式母差保護(hù)，伴隨著電力技術(shù)及設(shè)備的不斷進(jìn)步與升級(jí)，日益顯現(xiàn)出其不足之處，需要通過(guò)技術(shù)升級(jí)改造更換為性能良好。動(dòng)作可靠的微機(jī)型母差保護(hù)。本文對(duì)PMH-3電磁型母差保護(hù)更換為BP-2B型微機(jī)母差保護(hù)過(guò)程中所獲得的一些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了介紹。

1 兩種母線保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

PMH-3保護(hù)存在的缺點(diǎn)和局限：1）當(dāng)固定連接破壞時(shí)，不能選擇故障母線，限制了系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的靈活性且電磁型保護(hù)動(dòng)作速度較慢；2）無(wú)保護(hù)裝置自檢功能、運(yùn)行中普遍反映各項(xiàng)測(cè)量值數(shù)據(jù)不直觀，運(yùn)行人員較難掌握；3）發(fā)生母線近區(qū)區(qū)外故障時(shí)，TA易嚴(yán)重飽和，差動(dòng)繼電器中將流過(guò)較大的不平衡電流，為保證差動(dòng)繼電器可靠動(dòng)作，必須提高差動(dòng)整定值躲過(guò)此不平衡電流，從而造成差動(dòng)保護(hù)靈敏度下降。

BP-2B型保護(hù)主要特點(diǎn)：1）擁有自適應(yīng)全波飽和檢測(cè)器，在區(qū)外故障TA飽和時(shí)有極強(qiáng)的抗飽和能力，且能快速切除轉(zhuǎn)換性故障，應(yīng)用范圍廣泛；2）其擁有的快速、高靈敏度復(fù)式比率差動(dòng)保護(hù)可保證15ms內(nèi)完成整組動(dòng)作；3）允許流變的型號(hào)及變比不同，流變變比可實(shí)現(xiàn)由現(xiàn)場(chǎng)自行設(shè)定；4）可以自適應(yīng)母線運(yùn)行方式，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電流校驗(yàn)糾正刀閘輔助接點(diǎn)的錯(cuò)誤；5）人機(jī)界面友好，操作界面直觀易于掌握；6）事件和運(yùn)行報(bào)文記錄齊備；7）采用新型結(jié)構(gòu)，抗電磁干擾能力強(qiáng)。

2 母差保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)改造方案的實(shí)施

2.1 PMH-3型保護(hù)裝置停運(yùn)前的相關(guān)準(zhǔn)備工作

1）將BP-2B保護(hù)屏就位在新間隔，并進(jìn)行不帶實(shí)際斷路器出口跳閘的裝置調(diào)試工作，以檢查保護(hù)裝置內(nèi)部接線和邏輯回路的正確性；2）敷設(shè)BP-2B母差保護(hù)屏至各支路開(kāi)關(guān)端子箱差動(dòng)電流回路電纜、BP-2B母差保護(hù)屏至各支路開(kāi)關(guān)保護(hù)屏跳閘及失靈啟動(dòng)回路電纜；3）敷設(shè)并接入BP-2B母差保護(hù)屏至各支路開(kāi)關(guān)端子箱閘刀位置信號(hào)回路電纜、BP-2B母差保護(hù)屏至直流屏直流電源電纜；BP-2B母差保護(hù)屏至逆變電源屏交流電源電纜；BP-2B母差保護(hù)屏至PT并列屏交流電壓電纜；BP-2B母差保護(hù)屏至故障錄波電流回路電纜；BP-2B母差保護(hù)屏至公用測(cè)控信號(hào)回路電纜。

2.2 停用PMH-3型保護(hù)裝置，各220kV支路接入BP-2B保護(hù)裝置

1）停用PMH-3型保護(hù)裝置，僅保留PMH-3型保護(hù)保護(hù)的母聯(lián)充電保護(hù)功能，退出除跳母聯(lián)之外的所有跳閘出口壓板及失靈啟動(dòng)壓板，并在戶(hù)外母差端子箱處將全部母差回路的二次電流回路短接，以防止出現(xiàn)TA斷線故障；2）接入220kV線路斷路器、主變斷路器母差回路：（1）分別拆除PMH-3保護(hù)屏與相應(yīng)支路保護(hù)屏之間的聯(lián)系用跳閘、失靈啟動(dòng)回路直流控制電纜；（2）分別在相應(yīng)支路端子箱內(nèi)將母差保護(hù)用的流變二次短接并可靠接地，拆除舊母差端子箱與它聯(lián)系的TA回路電纜，接入BP-2B保護(hù)屏與它們聯(lián)系的TA回路電纜；（3）分別接入與BP-2B保護(hù)聯(lián)系的交、直流回路，并安排整組傳動(dòng)試驗(yàn)，重點(diǎn)驗(yàn)證差動(dòng)及斷路器失靈等保護(hù)出口的正確性。試驗(yàn)時(shí)要特別注意將其余出口壓板拆下，防止誤跳其他運(yùn)行支路；（4）母聯(lián)支路接入母差回路：先將雙母線改為破壞固定連接，母聯(lián)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，同時(shí)必須將PMH-3型保護(hù)的充電保護(hù)停用。接著拆除PMH-3型保護(hù)相關(guān)回路，將母聯(lián)支路的交、直流回路接入新母線保護(hù)屏，隨后安排帶母聯(lián)斷路器做整組試驗(yàn)，重點(diǎn)是母聯(lián)失靈、母聯(lián)死區(qū) 、母聯(lián)充電、母聯(lián)過(guò)流母聯(lián)以及非全相等保護(hù)試驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)測(cè)量其余各出口壓板的電位是否正確變化。

2.3 BP-2B帶負(fù)荷試驗(yàn)及投運(yùn)

1）按調(diào)度定值整定通知單整定定值，保證母線模擬圖的顯示與實(shí)際的運(yùn)行方式一致性，保證所有壓板均在退出位置；2）檢查保護(hù)裝置中各支路的電流幅值、相位值以及母線電壓應(yīng)與實(shí)際支路電流潮流、母線電壓一致，極性、相位正確。注意正常運(yùn)行時(shí)差電流應(yīng)該小于100mA，否則要檢查原因；3）母聯(lián)流變極性檢查：如裝置顯示小差電流是母聯(lián)電流的兩倍以上，則說(shuō)明母聯(lián)流變的極性錯(cuò)誤。在母聯(lián)電流大于0.04In時(shí)，檢查裝置中顯示的小差電流一般應(yīng)小于100mA。

3 母差保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)改造時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

1）電流回路中性線應(yīng)保證在BP-2B保護(hù)屏一點(diǎn)接地：各支路進(jìn)入微機(jī)母線保護(hù)的電流回路中性線應(yīng)在保護(hù)屏連接在一起，然后通過(guò)一銅絞線連接于接地銅排，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地，保證人身和二次設(shè)備的安全；

2）TA的極性問(wèn)題：TA的極性對(duì)于母差保護(hù)是至關(guān)重要的，母線上除了母聯(lián)流變外其他元件的極性必須一致，BP-2B裝置默認(rèn)母聯(lián)流變極性與II母上的元件流變極性相同；

3）各支路跳閘回路接入后，在傳動(dòng)母線保護(hù)時(shí)一定要注意退出所傳動(dòng)斷路器的失靈保護(hù)，以免失靈保護(hù)誤動(dòng)作。如果某支路保護(hù)遠(yuǎn)跳對(duì)側(cè)斷路器功能投入，傳動(dòng)前也應(yīng)退出遠(yuǎn)跳功能，以免母差傳動(dòng)時(shí)對(duì)側(cè)斷路器也一同跳開(kāi)；

4）保護(hù)跳閘及失靈啟動(dòng)回路：220kV斷路器一般都有兩組跳閘線圈和相應(yīng)的失靈啟動(dòng)回路，實(shí)際接線時(shí)應(yīng)注意分別對(duì)應(yīng)接入母差的兩組跳閘出口回路和失靈啟動(dòng)回路；母差的第一組跳閘對(duì)應(yīng)接入保護(hù)相應(yīng)的跳閘回路（手跳），母差的第二組跳閘出口則接至保護(hù)的閉鎖重合閘開(kāi)入；

5）其他應(yīng)該引起注意的重要安全措施：（1）必須正確使用好表計(jì)，禁止在測(cè)試過(guò)程中使交流電流二次回路開(kāi)路，交流電壓回路短路或接地，直流回路短路或接地；（2）試驗(yàn)及操作時(shí)應(yīng)一人操作，一人監(jiān)護(hù)，同時(shí)應(yīng)監(jiān)視保護(hù)屏顯示刀閘、壓板變位情況；（3）母差動(dòng)作時(shí)應(yīng)仔細(xì)核對(duì)出口接點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；（4）應(yīng)按照保護(hù)展開(kāi)圖的要求，對(duì)保護(hù)直流回路上的各分支回路(包括直流保護(hù)回路、出口回路、信號(hào)回路及遙信回路)進(jìn)行認(rèn)真的傳動(dòng)，檢查各直流筆者暫且稱(chēng)之為“開(kāi)始循環(huán)點(diǎn)“，表現(xiàn)為回料裝置溫度迅速上升，與旋風(fēng)分離器煙溫日趨接近。此時(shí)，可以稱(chēng)為回料閥處于“打開(kāi)”狀態(tài)。此后，回料裝置的輸送特性能自行調(diào)整。如鍋爐負(fù)荷增加，飛灰?jiàn)A帶量增大，分離器捕灰量增加；此時(shí)如回料裝置仍保持原有輸送量，則料腿料位高度增加，壓差增大，因而物料輸送量也自動(dòng)增加，使之達(dá)到平衡，反之亦然。

此后，正常返料開(kāi)始建立，而料位則會(huì)按鍋爐負(fù)荷的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)（鍋爐負(fù)荷往往對(duì)應(yīng)著一定的循環(huán)倍率，此時(shí)，飛灰回送量差別是很大的）。此時(shí)，回料裝置溫度通常與旋風(fēng)分離器煙溫接近，該溫度可作一個(gè)側(cè)面判斷回料閥是否處于正常工作狀態(tài)。

4 無(wú)床料啟動(dòng)的有關(guān)問(wèn)題

回料裝置未填充床料，是否會(huì)使?fàn)t膛煙氣通過(guò)回料裝置進(jìn)入旋風(fēng)分離器。由2-1式可知：回料裝置風(fēng)室壓力——回料裝置布風(fēng)板壓降——回料裝置料層壓力降后的壓力，只要大于爐膛接口部位壓力，即可滿(mǎn)足密封作用?；亓涎b置剛啟動(dòng)時(shí)，由于沒(méi)有多少灰粒積累，此時(shí)“回料裝置料層壓力降”應(yīng)比返料正常建立時(shí)為小，而其它兩項(xiàng)（回料裝置風(fēng)室壓力、回料裝置布風(fēng)板壓降）并沒(méi)有多少變化，完全可以滿(mǎn)足密封要求?；亓涎b置無(wú)床料啟動(dòng)初期的壓力分布見(jiàn)圖3，可以看出，回料裝置相當(dāng)于起到了一個(gè)壓力屏障的作用，使?fàn)t膛密相區(qū)（壓力相對(duì)較高）與旋風(fēng)分離器（壓力相對(duì)較低）隔絕開(kāi)來(lái)，使煙氣不可能“反竄”。因此，有關(guān)文獻(xiàn)中提到的回料腿的作用在于阻止床內(nèi)的高溫?zé)煔夥锤Z入分離器，雖然并沒(méi)有錯(cuò)，回料腿確能起到此作用，但容易使人誤解為只有建立一定回料腿料位，才能阻止煙氣反竄。筆者的意思是，無(wú)論料腿是否有料位，只要回料裝置配風(fēng)正確，密封作用都是存在的。

回料裝置中高壓風(fēng)會(huì)對(duì)旋風(fēng)分離器效率有影響嗎。實(shí)際上，分離器料腿上充氣孔以及松動(dòng)床布風(fēng)板所輸送出來(lái)的高壓空氣無(wú)論是啟動(dòng)時(shí)還是正常運(yùn)行中都是以氣泡的形式，從料腿上方流向旋風(fēng)分離器。也就是說(shuō)，氣流方向和物料流動(dòng)方向?qū)嶋H上是相反的，氣流的作用就是起松動(dòng)作用。而鼓泡床布風(fēng)板所輸送出來(lái)的空氣是夾帶灰粒流向爐膛的。因此，分離器承受這部分氣體的影響是至始至終的，與是否填充床料啟動(dòng)并沒(méi)有關(guān)系。但氣體數(shù)量相對(duì)煙氣來(lái)說(shuō)是微乎其微的，在正常運(yùn)行時(shí)料腿高壓空氣流量為130Nm3/h，折算成900℃，也僅為780Nm3/h。事實(shí)證明，分離器仍有相當(dāng)高的效率。

5 無(wú)床料啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

無(wú)床料啟動(dòng)方式，使鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)無(wú)需在回料裝置內(nèi)填充床料，取消了繁重的勞動(dòng)，大大提高了效率，運(yùn)行方面非常歡迎。再則，無(wú)床料啟動(dòng)方式使返料風(fēng)機(jī)一開(kāi)始就投入運(yùn)行，只要調(diào)整好各充氣口風(fēng)量，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中無(wú)需再進(jìn)行調(diào)整操作，物料循環(huán)自動(dòng)進(jìn)行，不存在控制回料“閥”的“啟”“閉”操作，減小了運(yùn)行操作的復(fù)雜性，提高了運(yùn)行穩(wěn)定性。

6 結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐回料裝置無(wú)床料啟動(dòng)方式，與預(yù)先裝填床料的啟動(dòng)方式相比，具有簡(jiǎn)單、可靠、自動(dòng)啟閉的特點(diǎn)，并具有回料裝置溫升相對(duì)平緩，對(duì)回料裝置內(nèi)襯材料的保護(hù)更有利。運(yùn)行實(shí)踐證明，該型回料裝置無(wú)床料啟動(dòng)方式是完全可行的。

[1]岑可法，等.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行.北京：中國(guó)電力出版社，1998.

[2]劉德昌主編.流化床燃燒技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社，1999.

TM63

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1674-6708（2010）31-0174-02