越南松真2水电站电气二次设计及实施

张荣梅

(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122)

越南松真2水电站电气二次设计及实施

张荣梅

(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122)

越南松真2水电站位于越南中部地区，其计算机监控系统由北京ABB贝利控制有限公司提供。本文介绍了越南松真2水电站电气二次设计方案及监控系统、继电保护、电站自动化、通信等电气二次设备的主要特点，并对实施情况进行了跟踪，结果表明所有系统运行正常，满足电站安全生产和管理的要求。

越南松真2水电站；电气设计

1 概 述

越南松真2水电站位于越南中部地区广南省松真河上(Song Tranh river),距越南第三大城市岘港122.50km。松真2水电站装设2台95MW混流式水轮发电机组，通过2个发电机变压器单元接入220kV母线，发电机和主变压器间设断路器。220kV采用双母线接线方式，通过2回220kV输电线路接入系统。越南松真2水电站电气二次设计主要包括：计算机监控系统、继电保护、直流电源系统、机组励磁系统以及调速器、同期系统、GPS系统、通信及火灾报警系统等。松真2水电站是一个集发电、防洪和灌溉多用途的中型水电站。

2 计算机监控系统

2.1 计算机监控系统结构

电站计算机监控系统采用分层分步结构，电站控制层设备由一套主计算机(服务器)、两套操作员工作站、一套工程师及培训工作站、一套模拟工作站、一套数据处理服务器、一套100寸的大屏幕装置及打印机等组成。现地控制层设备由两套机组现地控制单元(1ULCU、2ULCU)、一套公用设备现地控制单元(PCLCU)、一套开关站现地控制单元(SYLCU)、一套溢洪道现地控制单元(SPLCU)、一套进水口现地控制单元(INLCU)等组成。

2.2 计算机监控系统网络

电站主干网采用冗余的Hirschmann MS20-1600 SAAEHH01.0系统交换机，各个机组和公用设备现地控制单元、开关站采用2台工业以太实时环网交换机MS20-0800SAAEHH01.0，由上述现地控制单元交换机组成的2个环网采用多模光纤(100M)以Coupling(主备链路耦合)方式连接并分别连接到对应的2台主干网交换机上，构成双环网结构网络。进水口和溢洪道闸门现地控制单元的2台工业以太交换机MS20-0800SAAEHH01.0，出于网络安全的考虑，采用单模光纤(100M)以双总线方式连接到对应的2台主干网交换机上。

计算机监控系统结构见下图。

计算机监控系统结构图

2.3 计算机监控系统功能

计算机监控系统功能由电站控制级及现地控制单元级共同完成。

本电站接受越南国家调度中心A0和地区调度中心A3的调度。电站监控系统通过1台专用的数据处理和通信装置向A0和A3发送上行遥测、遥信量，接受A0、A3的遥控、遥调量，供电站监控系统控制和调节整个电站。

电站控制级主要功能是对本电站所有被控对象进行安全监控；现地控制级主要功能是自动接收来自电站控制层的命令信息和数据；自己采集DI、SOE、AI、PI等类型的实时数据。

在机组LCU柜上设有远方/现地、开机/停机、分/合闸、增/减有功、增/减无功等控制开关，设有紧急事故停机等硬布线回路。

3 继电保护

3.1 220kV线路等继电保护

3.1.1 220kV线路保护

220kV线路有两套独立组屏的保护构成：第一套采用GE的L90线路差动保护装置组成的保护柜，该保护装置由光纤电流差动、相间距离、接地距离、零序方向过流保护以及综合重合闸、断路器失灵保护等功能组成；第二套保护采用GE的D60线路距离保护装置组成的保护柜，该保护装置由五段相间和接地距离保护、零序方向过流保护以及综合重合闸、断路器失灵保护等功能组成。

3.1.2 220kV母线差动保护

220kV母线差动保护采用GE的B90母线差动保护装置，独立组屏，该保护装置除提供快速安全的低阻抗母线保护外，还配备有三相断路器失灵保护功能。

3.1.3 220kV母联保护及短线保护

220kV母联保护采用GE的F650保护装置，双重化配置，两套保护装置组在同一屏柜内。厂房到开关站的220kV架空线配置双重化保护，采用GE的L30实现短引线的光纤差动保护，采用F650实现方向过流保护。

3.2 发电机主变压器组继电保护

发电机主变压器组配置双重化保护，采用GE的微机保护装置。发变组系统 1保护配置：发电机纵联差动保护、定子绕组温度保护、定子过负荷保护、低/过频率保护、95%定子接地保护、100%定子接地保护、过电压保护、轴电流保护、过励磁保护、发电机低阻抗保护、意外激磁保护(50/27)、失步保护、逆功率保护、灭磁保护、励磁变瞬时过流保护、励磁变延时过流保护、厂变瞬时/延时过流保护、厂变过负荷保护、负序保护、主变差动保护、主变过激磁保护、主变过负荷保护、主变瞬时/延时过流保护、主变中性点瞬时/延时过流保护、主变限制性接地故障保护(87TN)、瓦斯保护、转子一点接地保护、厂房-开关站短线差动保护、断路器失灵保护。发变组 系统 2保护配置：发电机纵联差动保护、定子绕组温度保护、定子过负荷保护、低/过频率保护、95%定子接地保护、100%定子接地保护、过电压保护、轴电流保护、过励磁保护、发电机低阻抗保护、意外激磁保护(50/27)、失步保护、逆功率保护、灭磁保护、励磁变瞬时过流保护、励磁变延时过流保护、厂变瞬时/延时过流保护、厂变过负荷保护、厂变零序过流保护、负序保护、发变组差动保护、主变过激磁保护、主变过负荷保护、主变瞬时/延时过流保护、主变中性点瞬时/延时过流保护、瓦斯保护、转子一点接地保护、断路器失灵保护。

发变组继电保护有以下特点：两组保护CT回路互相独立，每组保护主、后备保护采用同一组CT；两组保护PT回路相互独立；100%定子接地保护构成：是由一种响应发电机机端和中性点处三次谐波不平衡的自适应电压差动特性实现的。

4 直流控制电源

厂房和开关站分别配置直流控制电源，额定电压为220V，供机组起励、断路器控制、继电保护、操作等电源。厂房设置两套深圳锂士的阀控式铅酸免维护蓄电池，容量为600AH；开关站设置两套深圳锂士的阀控式铅酸免维护蓄电池，容量为400AH。设有充配电柜、分配电柜等，对控制、保护、信号等重要负荷采用冗余供电方式。

5 同期系统

松真2水电站的发电机断路器和220KV断路器均为同期并列点。所有同期并列点既可采用手动准同期方式，也可采用自动准同期方式，自动准同期装置采用ABB的SYN5202双通道自动准同期装置。

6 机组励磁系统

励磁电源由励磁变压器取自发电机端电压，经三相全控桥整流，提供发电机转子励磁电流。励磁调节器选用EXC9000型微机励磁调节器，具有完全独立的两套自动通道和一套手动调节通道。调节通道以主从方式工作，其中一个自动调节通道作为主通道，另一个自动调节通道作为第一备用通道，手动调节通道作为第二备用通道。调节器具有自诊断功能，自动跟踪运行通道，通道之间既可自动切换也可手动切换。

7 机组调速器

水轮发电机采用双冗余微机调速器。

调速器系统的功能主要由微处理机来实现。微处理机接受转速信号、水头信号、导叶反馈信号、功率反馈信号、同期装置的调频信号、计算机监控系统的操作指令和参数给定值，输出信号经过放大后作用于受控液压系统操作水轮机导叶。水头和功率反馈信号为直流4～20mA。

正常的开、停机操作通过动作主配压阀直接控制导叶接力器完成。调速系统设有事故配压阀，在主配拒动，机组转速上升至115%额定转速，经3S延时，动作事故配压阀关闭导叶。

8 GPS系统

电站采用一套GPS对时装置，包括主从两个GPS模块。主时钟装置安装在位于厂房中控室的服务器柜内，从时钟装置安装在位于220KV开关站控制室的操作控制台内。主时钟与从时钟间采用光纤通信连接，从时钟接受主时钟发来的对时信号。主GPS作为时间服务器统一向站内需要时间同步的设备授时，具备SNTP功能的设备应当开启此功能作为IRIG-B信号的备用。监控系统内的控制器及计算机通过SNTP协议访问时间服务器获得高精度时间。

GPS接收天线安装在副厂房屋顶。

9 火灾报警及消防控制系统

系统采用智能型总线制集中报警系统。采用集中与分散、自动与手动相结合的报警及控制方式。在中控室设火灾报警控制柜一面，内含火灾报警控制器、多线火灾报警盘、主备用电源等；开关站控制室设火灾报警控制器。

9.1 火灾报警系统

火灾报警系统在全厂需要保护的场所均设有感烟或感温探测器，在每个防火分区设有手动报警按钮；2台发电机还专设机组火灾报警装置，输出的机组火灾信号通过接口至全厂火灾报警系统和相应机组LCU。

9.2 消防控制系统

通过消防控制系统对现场的消防设备进行自动或手动控制，实现灭火，防止火灾的进一步蔓延，并在控制盘上显示被控设备动作后的返回信号。消防控制和显示对象包括防火电动阀、通风机、排烟风机、空调机、声光报警器等。

10 通信系统

通信系统包括系统通信、厂内通信和通信电源。

10.1 电力系统通信

电站与电力系统间采用光纤通信，通信传输信息种类包括220kV线路保护、调度数据、调度电话等。

松真2水电站两回220kV出线接入距电站约48km的TAM KY 220kV变电站，两回220kV线路上各架设一条12芯OPGW光缆。电站侧和TAM KY变电站侧均设置STM-W和PCM-30光纤通信设备，实现电站与变电站的连接，使电站成为电力系统光纤传输通信网中的一个节点，为电站提供至TAM KY 变电站和调度中心的电话、继电保护和自动化信息传输的通信通道。

10.2 电站内部通信

电站设一台程控交换机，作为系统调度指挥及厂内生产调度通信用。调度通信机通过数字中继、2W/4W E&W中继与光纤通信设备相连接。

10.3 通信电源

电站在厂房、开关站、进水口、溢洪道各设一套通信电源，采用高频开关式稳压稳流电源系统，取自厂用电的交流220V作为主供电源，电源系统输出直流-48V供通信设备用。当厂用电消失时，自动转为由蓄电池供电。厂房通信电源包括：一组容量为200AH的阀控式铅酸免维护蓄电池，位于蓄电池室内；一面高频开关充配电柜，位于厂房直流配电室内。开关站通信电源包括：一组容量为200AH的阀控式铅酸免维护蓄电池柜，一面高频开关充配电柜，两面柜子均位于开关站通信室内。进水口和溢洪道通信电源均由一套容量为100AH的阀控式铅酸免维护蓄电池和高频开关充配电装置组成，布置在一面屏柜内，分别位于进水口和溢洪道控制室内。

11 结 语

2010年12月19日，越南松真2水电站首台机组成功并网发电，电气二次各系统同时投入运行。迄今为止，所有系统运行正常，满足电站安全生产和管理的要求。

Electrical Secondary Design and Implementation of Vietnam Songzhen 2 Hydropower Station

ZHANG Rongmei

(PowerChinaHuadongEngineeringCorporationLimited,Hangzhou311122,China)

Vietnam Songzhen 2 Hydropower Station is located in midland of Vietnam, its computer monitoring and control system is provided by Beijing ABB Bailey Control Co., Ltd. In the paper, main features of electrical secondary design plan, monitoring system, relay protection, power station automation, communication and other electric secondary equipment of Vietnam Songzhen 2 Hydropower Station are introduced. Implementation conditions are traced. The results show that all systems are operated normally, which meet the requirements of power station safety production and management.

Vietnam Songzhen 2 Hydropower Station; electrical design

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.06.010

TV736

A

1673-8241(2017)06- 0040- 04