安宜变220kV微机型母差保护现场改造经验

李 毅

江苏省宝应县供电公司，江苏扬州 225800

安宜变220kV微机型母差保护现场改造经验

李 毅

江苏省宝应县供电公司，江苏扬州 225800

本文分析比较了PMH-3型和BP-2B两种不同类型的母差保护的优缺点，针对安宜变改造现场提出了合理的母差保护更换方案，并对具体实施过程进行了说明，强调了微机母线保护安装及投运时需注意的问题，对今后进行类似的工作具有参考价值。

微机型；母线保护； 改造；经验

0 引言

220 kV安宜变原来使用的母差保护为电磁型固定连接式母差保护，伴随着电力技术及设备的不断进步与升级，日益显现出其不足之处，需要通过技术升级改造更换为性能良好。动作可靠的微机型母差保护。本文对PMH-3电磁型母差保护更换为BP-2B型微机母差保护过程中所获得的一些经验进行了介绍。

1 两种母线保护的优缺点对比

PMH-3保护存在的缺点和局限：1）当固定连接破坏时，不能选择故障母线，限制了系统运行调度的灵活性且电磁型保护动作速度较慢；2）无保护装置自检功能、运行中普遍反映各项测量值数据不直观，运行人员较难掌握；3）发生母线近区区外故障时，TA易严重饱和，差动继电器中将流过较大的不平衡电流，为保证差动继电器可靠动作，必须提高差动整定值躲过此不平衡电流，从而造成差动保护灵敏度下降。

BP-2B型保护主要特点：1）拥有自适应全波饱和检测器，在区外故障TA饱和时有极强的抗饱和能力，且能快速切除转换性故障，应用范围广泛；2）其拥有的快速、高灵敏度复式比率差动保护可保证15ms内完成整组动作；3）允许流变的型号及变比不同，流变变比可实现由现场自行设定；4）可以自适应母线运行方式，能够自动实现电流校验纠正刀闸辅助接点的错误；5）人机界面友好，操作界面直观易于掌握；6）事件和运行报文记录齐备；7）采用新型结构，抗电磁干扰能力强。

2 母差保护现场改造方案的实施

2.1 PMH-3型保护装置停运前的相关准备工作

1）将BP-2B保护屏就位在新间隔，并进行不带实际断路器出口跳闸的装置调试工作，以检查保护装置内部接线和逻辑回路的正确性；2）敷设BP-2B母差保护屏至各支路开关端子箱差动电流回路电缆、BP-2B母差保护屏至各支路开关保护屏跳闸及失灵启动回路电缆；3）敷设并接入BP-2B母差保护屏至各支路开关端子箱闸刀位置信号回路电缆、BP-2B母差保护屏至直流屏直流电源电缆；BP-2B母差保护屏至逆变电源屏交流电源电缆；BP-2B母差保护屏至PT并列屏交流电压电缆；BP-2B母差保护屏至故障录波电流回路电缆；BP-2B母差保护屏至公用测控信号回路电缆。

2.2 停用PMH-3型保护装置，各220kV支路接入BP-2B保护装置

1）停用PMH-3型保护装置，仅保留PMH-3型保护保护的母联充电保护功能，退出除跳母联之外的所有跳闸出口压板及失灵启动压板，并在户外母差端子箱处将全部母差回路的二次电流回路短接，以防止出现TA断线故障；2）接入220kV线路断路器、主变断路器母差回路：（1）分别拆除PMH-3保护屏与相应支路保护屏之间的联系用跳闸、失灵启动回路直流控制电缆；（2）分别在相应支路端子箱内将母差保护用的流变二次短接并可靠接地，拆除旧母差端子箱与它联系的TA回路电缆，接入BP-2B保护屏与它们联系的TA回路电缆；（3）分别接入与BP-2B保护联系的交、直流回路，并安排整组传动试验，重点验证差动及断路器失灵等保护出口的正确性。试验时要特别注意将其余出口压板拆下，防止误跳其他运行支路；（4）母联支路接入母差回路：先将双母线改为破坏固定连接，母联开关转为检修状态，同时必须将PMH-3型保护的充电保护停用。接着拆除PMH-3型保护相关回路，将母联支路的交、直流回路接入新母线保护屏，随后安排带母联断路器做整组试验，重点是母联失灵、母联死区 、母联充电、母联过流母联以及非全相等保护试验项目，同时测量其余各出口压板的电位是否正确变化。

2.3 BP-2B带负荷试验及投运

1）按调度定值整定通知单整定定值，保证母线模拟图的显示与实际的运行方式一致性，保证所有压板均在退出位置；2）检查保护装置中各支路的电流幅值、相位值以及母线电压应与实际支路电流潮流、母线电压一致，极性、相位正确。注意正常运行时差电流应该小于100mA，否则要检查原因；3）母联流变极性检查：如装置显示小差电流是母联电流的两倍以上，则说明母联流变的极性错误。在母联电流大于0.04In时，检查装置中显示的小差电流一般应小于100mA。

3 母差保护现场改造时应注意的问题

1）电流回路中性线应保证在BP-2B保护屏一点接地：各支路进入微机母线保护的电流回路中性线应在保护屏连接在一起，然后通过一铜绞线连接于接地铜排，实现一点接地，保证人身和二次设备的安全；

2）TA的极性问题：TA的极性对于母差保护是至关重要的，母线上除了母联流变外其他元件的极性必须一致，BP-2B装置默认母联流变极性与II母上的元件流变极性相同；

3）各支路跳闸回路接入后，在传动母线保护时一定要注意退出所传动断路器的失灵保护，以免失灵保护误动作。如果某支路保护远跳对侧断路器功能投入，传动前也应退出远跳功能，以免母差传动时对侧断路器也一同跳开；

4）保护跳闸及失灵启动回路：220kV断路器一般都有两组跳闸线圈和相应的失灵启动回路，实际接线时应注意分别对应接入母差的两组跳闸出口回路和失灵启动回路；母差的第一组跳闸对应接入保护相应的跳闸回路（手跳），母差的第二组跳闸出口则接至保护的闭锁重合闸开入；

5）其他应该引起注意的重要安全措施：（1）必须正确使用好表计，禁止在测试过程中使交流电流二次回路开路，交流电压回路短路或接地，直流回路短路或接地；（2）试验及操作时应一人操作，一人监护，同时应监视保护屏显示刀闸、压板变位情况；（3）母差动作时应仔细核对出口接点的对应关系；（4）应按照保护展开图的要求，对保护直流回路上的各分支回路(包括直流保护回路、出口回路、信号回路及遥信回路)进行认真的传动，检查各直流笔者暂且称之为“开始循环点“，表现为回料装置温度迅速上升，与旋风分离器烟温日趋接近。此时，可以称为回料阀处于“打开”状态。此后，回料装置的输送特性能自行调整。如锅炉负荷增加，飞灰夹带量增大，分离器捕灰量增加；此时如回料装置仍保持原有输送量，则料腿料位高度增加，压差增大，因而物料输送量也自动增加，使之达到平衡，反之亦然。

此后，正常返料开始建立，而料位则会按锅炉负荷的变化而自动调节（锅炉负荷往往对应着一定的循环倍率，此时，飞灰回送量差别是很大的）。此时，回料装置温度通常与旋风分离器烟温接近，该温度可作一个侧面判断回料阀是否处于正常工作状态。

4 无床料启动的有关问题

回料装置未填充床料，是否会使炉膛烟气通过回料装置进入旋风分离器。由2-1式可知：回料装置风室压力——回料装置布风板压降——回料装置料层压力降后的压力，只要大于炉膛接口部位压力，即可满足密封作用。回料装置刚启动时，由于没有多少灰粒积累，此时“回料装置料层压力降”应比返料正常建立时为小，而其它两项（回料装置风室压力、回料装置布风板压降）并没有多少变化，完全可以满足密封要求。回料装置无床料启动初期的压力分布见图3，可以看出，回料装置相当于起到了一个压力屏障的作用，使炉膛密相区（压力相对较高）与旋风分离器（压力相对较低）隔绝开来，使烟气不可能“反窜”。因此，有关文献中提到的回料腿的作用在于阻止床内的高温烟气反窜入分离器，虽然并没有错，回料腿确能起到此作用，但容易使人误解为只有建立一定回料腿料位，才能阻止烟气反窜。笔者的意思是，无论料腿是否有料位，只要回料装置配风正确，密封作用都是存在的。

回料装置中高压风会对旋风分离器效率有影响吗。实际上，分离器料腿上充气孔以及松动床布风板所输送出来的高压空气无论是启动时还是正常运行中都是以气泡的形式，从料腿上方流向旋风分离器。也就是说，气流方向和物料流动方向实际上是相反的，气流的作用就是起松动作用。而鼓泡床布风板所输送出来的空气是夹带灰粒流向炉膛的。因此，分离器承受这部分气体的影响是至始至终的，与是否填充床料启动并没有关系。但气体数量相对烟气来说是微乎其微的，在正常运行时料腿高压空气流量为130Nm3/h，折算成900℃，也仅为780Nm3/h。事实证明，分离器仍有相当高的效率。

5 无床料启动的优点

无床料启动方式，使锅炉冷态启动时无需在回料装置内填充床料，取消了繁重的劳动，大大提高了效率，运行方面非常欢迎。再则，无床料启动方式使返料风机一开始就投入运行，只要调整好各充气口风量，整个启动过程中无需再进行调整操作，物料循环自动进行，不存在控制回料“阀”的“启”“闭”操作，减小了运行操作的复杂性，提高了运行稳定性。

6 结论

循环流化床锅炉回料装置无床料启动方式，与预先装填床料的启动方式相比，具有简单、可靠、自动启闭的特点，并具有回料装置温升相对平缓，对回料装置内衬材料的保护更有利。运行实践证明，该型回料装置无床料启动方式是完全可行的。

[1]岑可法，等.循环流化床锅炉理论设计与运行.北京：中国电力出版社，1998.

[2]刘德昌主编.流化床燃烧技术的工业应用.北京：中国电力出版社，1999.

TM63

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1674-6708（2010）31-0174-02