DGT801数字发—变组保护的实际应用

【摘 要】介绍新一代DGT801数字发-变组保护的特点及配置，分析在应用中的优点及不足，希望对新建电厂或技改工程采用此类保护装置的单位有参考作用。

【关键词】发-变组；特点；配置；优缺点

DGT801数字发-变组保护装置2002年7月在淮南洛河发电厂#2机投入运行。这是新一代DGT801保护在300MW机组首次投运。

1 特点

该装置配置灵活、设计合理、速度快、精度高、性能可靠、原理先进，还具有以下特点。

（1）采用双CPU，同时对数据进行处理，相互交换信息，将硬件故障可能引起的误动及时检查出，并予纠正。

（2）免维护设计。装置设有在线自动检测，内部全部输出信息都闭环反馈给CPU，能保证当有关的硬件故障时及时闭锁保护和告警。无故障信号时，从保护输入到出口线圈工作正常。

（3）采用电磁兼容技术，使保护具有极好的抗干扰性。

（4）强弱电完全分开，强电与CPU弱电系统无电的联系。

（5）两套独立的自恢复电路，在因干扰而造成程序走死时能迅速恢复正常工作。

（6）FPGA技术，外部逻辑电路集成在芯片中，电路设计简化和灵活。

（7）完善的录波功能，可记录故障报文和故障波形，并分析处理。

（8）硬压板技术，压板直接退出保护出口跳闸回路，投入压板经CPU反馈后给出已投入指示信号。

2 保护配置

洛河电厂#2机主接线：发电机-变压器组采用单元接线，高压侧接入220KV双母线接线系统；发电机出口侧无断路器；励磁方式为三机励磁系统。

2.1 组柜方案

保护分柜原则：

（1）同一元件均有两套保护，分别布置于不同柜。

（2）A、B柜保护装置分别取自不同的CT回路。

（3）每面保护柜的直流电源各自独立。

（4）每套保护配置各自独立的保护出口。

（5）A、B柜出口跳闸回路分别动作220KV断路器不同的跳闸线圈。

（6）配置一台笔记本电脑，负责管理A、B柜中的4个CPU。配置一台打印机，为A、B柜中的4个CPU共用。

A柜

CPU1：发电机差动，逆功率，过激磁，失磁，失步，断水

CPU2：主变差动，高厂变复合电压过流，高厂变分支Ⅰ复合电压过流，高厂变分支Ⅱ复合电压过流，高厂变通风，高厂变轻瓦斯，高厂变温度

开关量输入直跳插件：MFT联跳，FMK联跳，母差保护联跳，高厂变压力释放，高厂变重瓦斯

B柜

CPU1：发变组差动，程序跳闸逆功率，低频，断路器失灵，对称过负荷，不对称过负荷，励磁绕组过流，主变冷却器全停，主变温度跳闸，主变轻瓦斯，发电机横差

CPU2：高厂变差动，主变零序过流，主变间隙零序电压电流、发电机过电压、转子一点接地，转子两点接地，定子接地，低阻抗，主变通风

开关量输入直跳插件：主变压力释放，主变重瓦斯

2.2 保护出口配置：

全停Ⅰ（Ⅱ）：跳220KV断路器跳闸线圈Ⅰ（Ⅱ），跳发电机灭磁开关，跳励磁机灭磁开关，跳高厂变分支Ⅰ开关，跳高厂变分支Ⅱ开关，启动6KVⅢ段备用电源自投，启动6KVⅣ段备用电源自投，关主汽门，启动220KV断路器失灵保护，DCS信号

注：非电量保护不启动220KV断路器失灵

解列Ⅰ（Ⅱ）：跳220KV母联

解列灭磁Ⅰ（Ⅱ）：跳220KV断路器跳闸线圈Ⅰ（Ⅱ），跳发电机灭磁开关，跳励磁机灭磁开关，跳高厂变分支Ⅰ开关，跳高厂变分支Ⅱ开关，启动6KVⅠ段备用电源自投，启动6KVⅡ段备用电源自投，汽轮机甩负荷，DCS信号

该套保护具有的优点：

（1）装置所用的CT二次均采用Y型接线，其相位补偿和电流补偿系数由软件实现。

（2）装置运行时显示接入的电气量相位、大小及频率，开关量状态，能验证外回路接线正确与否。

（3）我厂#2机组在短路试验中，高厂变差动保护动作，，装置显示B相差流大，分析各侧电流相位，很快发现高厂变分支Ⅰ侧B相CT极性接反，调线后正常。

#2机组并网运行后，通过保护装置发现发电机中性点基波零序电压为零，经检查发现消弧线圈开路，经处理后正常，避免了定子接地保护（基波零序）长期处于未投入状态。

（1）装置提供RS232接口与计算机连接，调试简单方便。如：差动保护的校验，装置内部设有试验状态，定义通入其中一侧的电流为动作量，另一侧为制动量。在做比率制动特性时，方法简单明了。另外，由于装置本身已检验过数据采集系统的精度和平衡度，试验回路可不串入表计，动作电流、制动电流可直接从计算机读取。

（2）装置面板装有各跳闸出口监视灯，以往在做保护试验时需接入对线灯监视各跳闸出口，现在可直接从面板观察。

整套保护装置大修调试时间为2～3天，节省了时间和人力。

（3）FPGA技术的应用，外部接线简化。如：保护出口方式的多样化，可通过逻辑灵活实现，且简单可靠。在晶体管和集成电路的保护中，，须增加多个出口中间继电器，降低了可靠性。

（4）标准化模块，全封闭结构，减少人为因素保护误动或拒动的可能性。

（5）保护原理符合《继电保护和安全自动装置技术规程》和《电力主设备整定计算导则》，整定计算简单明了，调试方法简单易懂。

（6）保护动作时有事件记录，并同时启动录波，对一次设备故障点及故障类型判断有很大的帮助。

（7）该产品制造商国电南自，拥有很强的科研及技术优势。企业制度的改革使员工积极性大增，售后服务一流。

缺点或不足之处：

（1）修改信息参数不便。如：修改某一保护定值后要重新下载相关CPU保护定义及装置界面程序方才有效。建议对现场信息参数编制独立的参数模块，以便于运行中修改。

（2）一个CPU中有多个保护，若CPU硬件故障，该CPU中的保护均停用。由于受备品、技术能力等限制，用户不能及时修复使保护投入运行，影响了机组的安全稳定运行。

该套发变组保护运行5个多月，情况良好。未出现误动、误发信号现象，正确动作2次，简要介绍如下：

（1）运行人员在切换发电机冷却水回路时，操作顺序错误，先关后开，导致发电机短时失去冷却水，机组30秒后跳闸。当时DCS发“发电机断水”告警信号，发变组A柜面板发“发电机断水”。事故后调出事件记录，记录有发电机断水保护动作情况及动作时间，判断为误操作事故。

（2）#2机C磨口线短路，C磨综合保护装置动作开关拒动，高厂变分支Ⅰ过流动作，机组跳闸，DCS及发变组保护A柜面板均发“分支Ⅰ过流动作”信号。由于#1机组发生类似事故，当时分析认为有两种可能，一为开关拒动，分支过流作为后备保护动作；另一认为分支过流越级误动。#2机发生相同情况后，从保护装置中调出录波图，录波图显示6KVⅢ段（C磨在6KVⅢ段）电压降低、分支Ⅰ电流增大持续时间为0.8秒（分支Ⅰ过流动作延时），分支Ⅰ开关跳闸（无电流），判断为分支Ⅰ过流正确动作。

参考文献：

[1]高春如. 大型发电机组继电保护整定计算与运行技术[M].北京：中国电力出版社，2006.

[2]王维俭. 电气主设备继电保护原理与应用（第二版）[M]. 北京：中国电力出版社，2002.

[3]王维俭，桂林，唐起超. 主设备后备阻抗保护反映绕组短路的灵敏度分析[J].电力自动化设备，2003，23（9）：1-4.

作者简介：

彭志远，（1977-），男，安徽淮南人，现工作于安徽淮南洛河电厂电气分场继电保护班，评定工程师，从事发电厂电气技术工作。