发变组保护微机化改造的若干应用问题
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2007 年 4 月 10 日，由于热工 DEH 软机问题， 汽机调门关闭，＃11 机 CSC-300 逆功率保护正确动 作跳闸。
2007 年 7 月，系统发生故障，发电机侧母线低 压，＃11 机 CSC-300 保护无不正确动作。
8 总结
微机型发变组保护充分利用了微机的软硬件 功能，使保护在硬件构成、保护原理、可靠性、快 速性、灵敏性、装置精度以及人机交换的实用性等 方面都较传统的集成型保护有了一个质的飞跃，使 得装置维护方便、调试简单，能满足实际运行的要 求。
7 带负荷测试及保护动作情况
带负荷测试是新安装装置竣工后的主要验收 项目，通过一次负荷电流和工作电压可以判断互感 器极性、变比及回路的正确性，判断差动、阻抗、
刘体鸿(1970.4)，继电保护技师；从事发电厂电气二 次设备检修与调试工作
134
而原发电机（JCD-12）比率制动差动保护动作
方程为：
︱ÌT＋ÌN ︳＝Idz ,︱ÌT＋ÌN ︳/2＝
Izd ；
（1）
Idz >ICD（Izd<IB）；Idz>ICD + k ID
(Izd-IB)（Izd>IB） （2）
改造后CSC-300比率制动差动保护动作
方程为：
︱ÌT－ÌN ︳＝Idz ,︱ÌT＋ÌN ︳/2＝
5 新旧规程有关保护动作差异问题
旧版《继电保护和安全自动装置技术规程》对 定子过负荷反时限部分要求动作于解列，而新版对 定子过负荷反时限部分要求则动作于停机；旧版 《继电保护和安全自动装置技术规程》对转子表层 过负荷反时限部分要求动作于解列，而新版对转子 表层过负荷反时限部分要求则动作于停机；因此在 进行跳闸矩阵控制字设置时应与注意改变。
缆均未更换，因此，在施工中更应注意保护接线的
极性问题，特别是差动回路一、二次电流极性的确
认。目前，流行的差动接线原理有两种，国电南自
生产的DGT—801和许继公司生产的WFB—800型采
用“大、小差求和”原理；而北京四方公司生产的
CSC--300和南瑞公司生产的RCS--985保护采用“小
差求差” 、“大差求和”原理。
而微机保护双重化配置无疑会大大提高继电 保护动作的可靠性，这也是提高电力系统运行稳定 性的有效手段之一。在当今新型保护不断涌现的情 况下，在改造中如何使设计符合新版《继电保护和 安全自动装置技术规程》的要求，如何把握住差动 等相关保护接线极性，保证系统稳定及更好地保证 电厂主设备安全，这都是需要我们不断总结、探讨、 思索的问题。
原一次接线示意图
可见，由于动作方程不同，其二次电流接线必 然不同，必须予以改接，以一个屏接入电流量看其 接线如下所示（主变零序未画入）：
L2 K2—A4161 L1
K1
#1 主变
换，即主变高压侧CT二次电流按星形接线引入装 置，与原主变高压侧CT二次电流按角形接线引入装 置相比，相电流降低√3倍，因此必然对及非全相 保护产生影响，在进行整定计算时，失灵保护相电 流、负序、零序电流启动值应比原定值电流降低√ 3倍。非全相保护相电流、负序、零序电流启动值 应比原定值降低√3倍。
Izd ；
（3）
Idz >ICD（Izd<IB）；Idz>ICD ＋ k ID
(Izd-IB)（Izd>IB） （4）
式中：k ID为比率制动斜率，IB为拐点电流值，
Idz为差动电流，Izd为制动电流值，ICD为差动电
流起始值，ÌT与ÌN分别为机端及中性点侧电流。 原发变组及高厂变（JCD-11）比率制动差动保
另外，考虑到厂用分支母线也曾发生过故障， 开关柜故障也易造成母线短路；而高备变、高厂变 低压侧仅配有复压过流保护，其延时通常在2.0s～ 3.0s，这样长的动作时间对母线的短路故障无能为 力，势必给昂贵的高厂变绕组造成损坏，给电厂的 正常生产造成极大不便，同时也带来了较大的经济 损失。因此，在改造后厂用保护配置上，我厂考虑 要增加快速保护，配置分支限时速断保护
成都嘉陵电厂总装机容量395MW，其中＃11、 ＃ 12机 采用 俄罗斯 西伯利 亚重 型电 机厂制 造的 TBM-160汽轮发电机组，单机容量160 MW。机组采 用“发电机 变压器组”的扩大单元接线，220 kV 开关站主接线为双母线运行。原发变组保护采用许 继电气公司生产的PFB--414型集成电路成套保护 装置。自1999年＃11机组投产发电运行以来，其保 护装置已渐老化，2006年1月发生元件损坏而无备 品可换的情况。由于成都嘉陵电厂属于成都电网支 撑点，而大型发电机造价高昂、结构复杂，一旦发 生故障，将对电厂发电机乃至电力系统的安全运行 带来一系列严重的影响。2006年8月按照有关要求， 我厂决定对原保护换型；通过对集成型与微机型发 变组保护进行技术、经济上的比较，最终选型为北 京四方公司生产的CSC--300型发变组微机保护装 置。2007年3月完成了换型改造工程。
L2 K2
L1
K1—A4161 大差
#1 主变
L2 K2
L1
K1-A481 机差
#11 机
K1—A411 厂差 L1
L2 K2 L1 K1—A431 大差
L2 K2
L1
K1—A421 机差
L2 K2
#1 高厂变
L1
K1—A411 机差
L2 K2 L2 K2
L2 K2
K1—A471 厂差L1
L1
K1—A491 厂差
（4）非电量保护应同时作用于断路器的两个跳 闸线圈。
功Baidu Nhomakorabea等装置有关元件及接线的正确性。 CSC-300 具有较完备的实时采样功能，能显示
各路模拟量的基波幅值大小、相角；因此，可以充 分利用其功能进行判断，并与外接箝形相位计测量 值相比较。从我厂改造的情况看，由于较好把握住 了相关接线极性问题，带负荷测试情况完全正确， 没有出现接线问题。
K1—A471 厂差 L1
L1 K1—A491 厂差
现一次接线示意图
3 定值及厂用分支限时速断保护的 应用问题
CSC-300主变公共定值部分有主变连接方式控 制字选取，由用户决定主变在外部或由软件进行星 三角转换。我厂采取的方案是由软件进行星三角转
4 关于配置频率异常保护的问题
电力系统由于某种原因造成有功功率不平衡 时，频率将偏低额定值。偏离的程度与系统有功功 率不平衡情况及系统的负荷频率特性等因素有关。 限制系统频率降低，一般采用低频减负荷，但由于 低频减负荷装置的动作时延和电力系统的惯性，在 减负荷后系统频率的恢复有一定的时延。所以，当 系统由于某种原因突然出现功率严重短缺时，即使 采用了低频减负荷，系统也不可避免地将出现短暂 的频率降低。频率降低的程度和持续时间与电力系 统的具体情况及低频减负荷的配置和整定有关。如 果系统频率下降时处理不当而将机组跳闸，则此时 机组跳闸造成的系统功率短缺将进一步导致频率 降低，因而形成连锁反应，严重时最终导致系统崩
132
助继电器屏。主后备保护完全双重化，每套完整、 独立的保护装置都能处理可能发生的所有类型的 故障。由于两套保护之间除主变零序及间隙零序保 护在A、B屏串联接入外没有任何电气联系，当一套 保护退出时基本不影响另一套保护的运行，提高了 现场的可维护性。
2 一、二次电流、电压极性的确认问 题
由于是完全双重化设计，原交流电压、电流电
成都嘉陵电厂160 MW发变组保护采用北京四方 公司CSC--300型微机保护是四川省网内电厂第一 家，该套微机型保护投运半年多来，运行情况良好。 以下笔者将结合“GB14285-2006继电保护和安全 自动装置技术规程”对CSC--300型发变组微机保 护的应用问题作一介绍，希望对进行同类改造的单 位有所借鉴。
配置分支限时速断保护应按下列条件整定： （1）考虑正常的最大负荷电流条件下，按照躲 容量最大的一台电动机自启动电流进行整定； （2）按照可靠躲过低压厂用变的最大速断保护 定值； （3）考虑电动机成组启动过程中，可靠的躲过 电动机自启动电流定值； （4）分支限时速断保护的灵敏度必须大于等于 1.5，才有装设的必要； （5）限时速断保护通常考虑与相邻负荷的快速 保护延时配合，通常整定为 0.3S。
我厂实际整定中，分支限时速断保护的灵敏度 按大于等于 2.0 考虑，延时上与汽机给水泵差动动 作延时（0.3S）配合，整定为 0.5S。
L2 K2
L1
K1-A481
#11 机
K1—A411 厂差 L1 L2 K2 L1 K1 L2 K2—A431
#1 高厂变
L1 K1
L2 K2 L2 K2 L2 K2—A411 机差
发变组保护微机化改造的若干应用问题
护差流和制动电流取法为：
︱Ì1＋Ì2＋Ì3 ︳＝Idz ,︱Ìmax-∑Ìi︳/2＝Izd ； （5）
CSC-300发变组及高厂变比率制动差动 差流和制动电流取法为：
︱Ì1＋Ì2＋Ì3 ︳＝Idz ,︱Ìmax-∑Ìi︳/2＝Izd (6)
原一次接线示意图如下（主变零序未 画入）：
2007 第十一届全国保护和控制学术研讨会
发变组保护微机化改造的若干应用问题
刘体鸿
(中国国电集团公司成都热电厂 四川成都成华区跳蹬河南路 18 号 610051 )
摘要:本文就发变组改造中如何使设计符合新版《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求， 如何把握差动等相关保护接线极性正确，如何保证系统稳定及更好地保证电厂主设备安全等问题 提出了看法。 关键词:发变组;微机;应用
6 有关接线问题
（1）两套主保护的电压回路分别接入电压互感 器的同一二次、三次绕组。
（2）两套完整、独立的电气量保护和一套非电 量保护应使用各自独立的电源回路（包括直流空 气小开关及其直流电源监视回路），在保护柜上 的安装位置应相对独立。
（3）两套电气量保护的跳闸回路应与断路器的 两个跳圈分别一一对应。
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2007 第十一届全国保护和控制学术研讨会
溃。所以为防止电网频率异常时发生电网崩溃事 故，发电机组应当具有必要的频率异常运行能力。 同时，机组低频保护整定必须与系统频率降低特性 协调，即系统频率降低不应使机组保护动作而引起 恶性连锁反应。因此，按照新版《继电保护和安全 自动装置技术规程》，我厂根据《大型发电机变压 器继电保护整定导则》要求配置了频率异常保护， 低频动作于信号，高频动作于解列灭磁。
1 工程设计原则问题
新的设计摈弃了原“四统一”设计――即双主 单后设计
组屏：第A面屏为小差、部分后备保护；第B面 屏为发变组大差、部分后备保护；第C面屏为非电 量保护。
新的设计采用“强化主保护，简化后备保护” 原则的完全双重化设计――即双主双后设计
组屏：第A面屏为全部电气量保护；第B面屏为 全部电气量保护；第C面屏为非电量保护;保留原辅
2007 年 7 月，系统发生故障，发电机侧母线低 压，＃11 机 CSC-300 保护无不正确动作。
8 总结
微机型发变组保护充分利用了微机的软硬件 功能，使保护在硬件构成、保护原理、可靠性、快 速性、灵敏性、装置精度以及人机交换的实用性等 方面都较传统的集成型保护有了一个质的飞跃，使 得装置维护方便、调试简单，能满足实际运行的要 求。
7 带负荷测试及保护动作情况
带负荷测试是新安装装置竣工后的主要验收 项目，通过一次负荷电流和工作电压可以判断互感 器极性、变比及回路的正确性，判断差动、阻抗、
刘体鸿(1970.4)，继电保护技师；从事发电厂电气二 次设备检修与调试工作
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而原发电机（JCD-12）比率制动差动保护动作
方程为：
︱ÌT＋ÌN ︳＝Idz ,︱ÌT＋ÌN ︳/2＝
Izd ；
（1）
Idz >ICD（Izd<IB）；Idz>ICD + k ID
(Izd-IB)（Izd>IB） （2）
改造后CSC-300比率制动差动保护动作
方程为：
︱ÌT－ÌN ︳＝Idz ,︱ÌT＋ÌN ︳/2＝
5 新旧规程有关保护动作差异问题
旧版《继电保护和安全自动装置技术规程》对 定子过负荷反时限部分要求动作于解列，而新版对 定子过负荷反时限部分要求则动作于停机；旧版 《继电保护和安全自动装置技术规程》对转子表层 过负荷反时限部分要求动作于解列，而新版对转子 表层过负荷反时限部分要求则动作于停机；因此在 进行跳闸矩阵控制字设置时应与注意改变。
缆均未更换，因此，在施工中更应注意保护接线的
极性问题，特别是差动回路一、二次电流极性的确
认。目前，流行的差动接线原理有两种，国电南自
生产的DGT—801和许继公司生产的WFB—800型采
用“大、小差求和”原理；而北京四方公司生产的
CSC--300和南瑞公司生产的RCS--985保护采用“小
差求差” 、“大差求和”原理。
而微机保护双重化配置无疑会大大提高继电 保护动作的可靠性，这也是提高电力系统运行稳定 性的有效手段之一。在当今新型保护不断涌现的情 况下，在改造中如何使设计符合新版《继电保护和 安全自动装置技术规程》的要求，如何把握住差动 等相关保护接线极性，保证系统稳定及更好地保证 电厂主设备安全，这都是需要我们不断总结、探讨、 思索的问题。
原一次接线示意图
可见，由于动作方程不同，其二次电流接线必 然不同，必须予以改接，以一个屏接入电流量看其 接线如下所示（主变零序未画入）：
L2 K2—A4161 L1
K1
#1 主变
换，即主变高压侧CT二次电流按星形接线引入装 置，与原主变高压侧CT二次电流按角形接线引入装 置相比，相电流降低√3倍，因此必然对及非全相 保护产生影响，在进行整定计算时，失灵保护相电 流、负序、零序电流启动值应比原定值电流降低√ 3倍。非全相保护相电流、负序、零序电流启动值 应比原定值降低√3倍。
Izd ；
（3）
Idz >ICD（Izd<IB）；Idz>ICD ＋ k ID
(Izd-IB)（Izd>IB） （4）
式中：k ID为比率制动斜率，IB为拐点电流值，
Idz为差动电流，Izd为制动电流值，ICD为差动电
流起始值，ÌT与ÌN分别为机端及中性点侧电流。 原发变组及高厂变（JCD-11）比率制动差动保
另外，考虑到厂用分支母线也曾发生过故障， 开关柜故障也易造成母线短路；而高备变、高厂变 低压侧仅配有复压过流保护，其延时通常在2.0s～ 3.0s，这样长的动作时间对母线的短路故障无能为 力，势必给昂贵的高厂变绕组造成损坏，给电厂的 正常生产造成极大不便，同时也带来了较大的经济 损失。因此，在改造后厂用保护配置上，我厂考虑 要增加快速保护，配置分支限时速断保护
成都嘉陵电厂总装机容量395MW，其中＃11、 ＃ 12机 采用 俄罗斯 西伯利 亚重 型电 机厂制 造的 TBM-160汽轮发电机组，单机容量160 MW。机组采 用“发电机 变压器组”的扩大单元接线，220 kV 开关站主接线为双母线运行。原发变组保护采用许 继电气公司生产的PFB--414型集成电路成套保护 装置。自1999年＃11机组投产发电运行以来，其保 护装置已渐老化，2006年1月发生元件损坏而无备 品可换的情况。由于成都嘉陵电厂属于成都电网支 撑点，而大型发电机造价高昂、结构复杂，一旦发 生故障，将对电厂发电机乃至电力系统的安全运行 带来一系列严重的影响。2006年8月按照有关要求， 我厂决定对原保护换型；通过对集成型与微机型发 变组保护进行技术、经济上的比较，最终选型为北 京四方公司生产的CSC--300型发变组微机保护装 置。2007年3月完成了换型改造工程。
L2 K2
L1
K1—A4161 大差
#1 主变
L2 K2
L1
K1-A481 机差
#11 机
K1—A411 厂差 L1
L2 K2 L1 K1—A431 大差
L2 K2
L1
K1—A421 机差
L2 K2
#1 高厂变
L1
K1—A411 机差
L2 K2 L2 K2
L2 K2
K1—A471 厂差L1
L1
K1—A491 厂差
（4）非电量保护应同时作用于断路器的两个跳 闸线圈。
功Baidu Nhomakorabea等装置有关元件及接线的正确性。 CSC-300 具有较完备的实时采样功能，能显示
各路模拟量的基波幅值大小、相角；因此，可以充 分利用其功能进行判断，并与外接箝形相位计测量 值相比较。从我厂改造的情况看，由于较好把握住 了相关接线极性问题，带负荷测试情况完全正确， 没有出现接线问题。
K1—A471 厂差 L1
L1 K1—A491 厂差
现一次接线示意图
3 定值及厂用分支限时速断保护的 应用问题
CSC-300主变公共定值部分有主变连接方式控 制字选取，由用户决定主变在外部或由软件进行星 三角转换。我厂采取的方案是由软件进行星三角转
4 关于配置频率异常保护的问题
电力系统由于某种原因造成有功功率不平衡 时，频率将偏低额定值。偏离的程度与系统有功功 率不平衡情况及系统的负荷频率特性等因素有关。 限制系统频率降低，一般采用低频减负荷，但由于 低频减负荷装置的动作时延和电力系统的惯性，在 减负荷后系统频率的恢复有一定的时延。所以，当 系统由于某种原因突然出现功率严重短缺时，即使 采用了低频减负荷，系统也不可避免地将出现短暂 的频率降低。频率降低的程度和持续时间与电力系 统的具体情况及低频减负荷的配置和整定有关。如 果系统频率下降时处理不当而将机组跳闸，则此时 机组跳闸造成的系统功率短缺将进一步导致频率 降低，因而形成连锁反应，严重时最终导致系统崩
132
助继电器屏。主后备保护完全双重化，每套完整、 独立的保护装置都能处理可能发生的所有类型的 故障。由于两套保护之间除主变零序及间隙零序保 护在A、B屏串联接入外没有任何电气联系，当一套 保护退出时基本不影响另一套保护的运行，提高了 现场的可维护性。
2 一、二次电流、电压极性的确认问 题
由于是完全双重化设计，原交流电压、电流电
成都嘉陵电厂160 MW发变组保护采用北京四方 公司CSC--300型微机保护是四川省网内电厂第一 家，该套微机型保护投运半年多来，运行情况良好。 以下笔者将结合“GB14285-2006继电保护和安全 自动装置技术规程”对CSC--300型发变组微机保 护的应用问题作一介绍，希望对进行同类改造的单 位有所借鉴。
配置分支限时速断保护应按下列条件整定： （1）考虑正常的最大负荷电流条件下，按照躲 容量最大的一台电动机自启动电流进行整定； （2）按照可靠躲过低压厂用变的最大速断保护 定值； （3）考虑电动机成组启动过程中，可靠的躲过 电动机自启动电流定值； （4）分支限时速断保护的灵敏度必须大于等于 1.5，才有装设的必要； （5）限时速断保护通常考虑与相邻负荷的快速 保护延时配合，通常整定为 0.3S。
我厂实际整定中，分支限时速断保护的灵敏度 按大于等于 2.0 考虑，延时上与汽机给水泵差动动 作延时（0.3S）配合，整定为 0.5S。
L2 K2
L1
K1-A481
#11 机
K1—A411 厂差 L1 L2 K2 L1 K1 L2 K2—A431
#1 高厂变
L1 K1
L2 K2 L2 K2 L2 K2—A411 机差
发变组保护微机化改造的若干应用问题
护差流和制动电流取法为：
︱Ì1＋Ì2＋Ì3 ︳＝Idz ,︱Ìmax-∑Ìi︳/2＝Izd ； （5）
CSC-300发变组及高厂变比率制动差动 差流和制动电流取法为：
︱Ì1＋Ì2＋Ì3 ︳＝Idz ,︱Ìmax-∑Ìi︳/2＝Izd (6)
原一次接线示意图如下（主变零序未 画入）：
2007 第十一届全国保护和控制学术研讨会
发变组保护微机化改造的若干应用问题
刘体鸿
(中国国电集团公司成都热电厂 四川成都成华区跳蹬河南路 18 号 610051 )
摘要:本文就发变组改造中如何使设计符合新版《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求， 如何把握差动等相关保护接线极性正确，如何保证系统稳定及更好地保证电厂主设备安全等问题 提出了看法。 关键词:发变组;微机;应用
6 有关接线问题
（1）两套主保护的电压回路分别接入电压互感 器的同一二次、三次绕组。
（2）两套完整、独立的电气量保护和一套非电 量保护应使用各自独立的电源回路（包括直流空 气小开关及其直流电源监视回路），在保护柜上 的安装位置应相对独立。
（3）两套电气量保护的跳闸回路应与断路器的 两个跳圈分别一一对应。
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2007 第十一届全国保护和控制学术研讨会
溃。所以为防止电网频率异常时发生电网崩溃事 故，发电机组应当具有必要的频率异常运行能力。 同时，机组低频保护整定必须与系统频率降低特性 协调，即系统频率降低不应使机组保护动作而引起 恶性连锁反应。因此，按照新版《继电保护和安全 自动装置技术规程》，我厂根据《大型发电机变压 器继电保护整定导则》要求配置了频率异常保护， 低频动作于信号，高频动作于解列灭磁。
1 工程设计原则问题
新的设计摈弃了原“四统一”设计――即双主 单后设计
组屏：第A面屏为小差、部分后备保护；第B面 屏为发变组大差、部分后备保护；第C面屏为非电 量保护。
新的设计采用“强化主保护，简化后备保护” 原则的完全双重化设计――即双主双后设计
组屏：第A面屏为全部电气量保护；第B面屏为 全部电气量保护；第C面屏为非电量保护;保留原辅