6kV综合保护装置改造方案

主厂房6kV综合保护装置改造方案

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2011 年3月18 日

主厂房6kV综合保护装置改造方案

一、运行概况：

（一）我司主厂房6kV综合保护装置（以下简称综保装置）为国电南京自动化股份有限公司（以下简称南自厂）生产的NEP980系列综合保护测控装置，经过近6年的运行，曾经出现以下异常情况：

1、液晶显示屏异常，现象：液晶屏雾化、无显示、黑屏等；

2、装置故障报警，出口板异常，更换多块出口板；

3、CT断线报警；

4、谐波制动无作用；

5、突变量经常启动，不能区分正常启动和故障；

6、电源模块异常一次；

7、信号继电器接点异常；

8、报操作回路断线报警，更换出口板后正常；

9、保护动作出口端子不统一；

10、板件应用的保护标识不明确，难于从外观区分。

针对上述运行异常现象，我们曾与南自厂有关专业技术人员进行了充分的技术交流，共同对各种异常现象进行分析，认为部分装置的软件程序没有充分考虑现场的实际运行情况，对现场设备的性能、参数等掌握分析不足，造成软件的小失误，导致一些异常现象，并进行了整改。

（二）现保护装置运行正常，并多次正确动作，如：增压风机变频改造时，由于电缆短路，保护迅速正确动作，保证了电源系统的安全；最近由于2D磨煤机口线处短路，保护迅速正确动作，将故障设备隔离，避免了事故的扩大。但此系列保护装置在我厂的应用仍然存在以下无法改变的缺陷：

1、一些保护接口不一致，导致保护的替代性或通用性不强；

2、NEP980系列的保护南自厂家已停止生产，无法对现有保护装置进行备件储备；

3、保护CT模块采用的是插拔式结构，随着运行时间的加长或保护装置推送不到位，容易造成CT回路接触不良甚至导致CT回路开路的隐患。

鉴于上述缺陷，拟对#1机与#2机组的主厂房区域的6kV保护装置进行改造。

二、综合保护台账：

（一）主厂房#1机组6kV综合保护装置85只，其中含PT保护装置NEP982P（9只）；母线分支保护装置NEP983E（12只）；电动机保护装置NEP998A(32只)；电动机差动保护装置NEP998B(8只)；母线分支差动保护装置NEP984C(4只)；变压器保护装置NEP983（17只）；变压器差动保护装置NEP984A(3只)。（二）主厂房#2机组6kV综合保护装置86只，其中含PT保护装置NEP982P（9只）；母线分支保护装置NEP983E（12只）；电动机保护装置NEP998A(33只)；电动机差动保护装置NEP998B(8只)；母线分支差动保护装置NEP984C(4只)；变压器保护装置NEP983（17只）；变压器差动保护装置NEP984A(3只)。（三）下为主厂房6kV综合保护台账详细列表：

三、改造方案：

（一）选用南自厂的最新替代产品PS690U系列保护测控装置，其具有以下优势：1、PS690U系列保护测控装置与现用NEP980系列综合保护测控装置的保护原理基本相同，而NEP980系列的保护原理在我司已用多年，且无误动或拒动历史，可见其保护原理的可靠性；

2、其安装尺寸与现用的保护装置基本相同，可直接安装在现有的位置，便于施工；

3、其装置与开关柜中的二次回路接口与现用保护装置基本相同，这样可以避免现场大量改线，减少施工风险及施工时间。

（二）PS690U系列保护测控装置的技术特点：

✧采用国际最流行的高速处理器，主频为200 MHz，内置资源丰富，外围

电路设计简单，保证产品的制造质量及其稳定性。充足的硬件资源，4M字节Flash Memory存储器，8M字节SDRAM。

✧带有USB接口，可通过U盘直接升级装置程序，也可把装置的动作信息

和故障录波数据直接存入U盘，方便故障分析。

✧最多14路用户可自定义名称的开入量接口（其中2路为与模拟量输出接

点复用）。

✧保护元件的出口方式可通过跳闸矩阵进行整定，方便用户选择要动作的

继电器。所有继电器出口接点可选择为跳闸接点（自动返回）或信号接点（复

归后返回）。

✧自带操作回路，可自适应0.5A~5A开关跳合闸电流。

✧GPS对时可采用硬接点分脉冲或秒脉冲方式，同时也支持IRIG-B对时方

式（RS485接口）。

✧两个100M以太网通信接口，一个RS485通信接口，支持IEC60870-5-103，

Modbus等规约。

✧9条故障录波，每条录波包含1.9秒的采样点和幅值录波，采样点录波

最大包含14路模拟量（间隔为1mS），幅值录波最大包含40个模拟量幅值和32个开关量（间隔为5mS）。录波采用标准Comtrade格式。

✧1000条事件记录，最近200条失电保持。

✧采用全图形化编程技术以及稳定、可靠的保护继电器库，提高程序的可

靠性及正确性。

✧整机静态功耗低（约6W），液晶模块采用新工艺，取消导电橡胶连接，

寿命大为提高。

✧高抗干扰性能，通过10项电磁兼容检测认证，快速瞬变、静电放电、浪

涌抗干扰性能均达到最高等级(Ⅳ级)标准。

✧工作环境温度范围：-25℃～＋55℃（液晶无模糊、迟钝现象）。

（三）PS690U系列保护测控装置与现用NEP980系列综合保护测控装置的技术参数对比表：

（四）从PS690U系列保护测控装置的技术特点及对比表可以看出，此类型保护装置性能明显优于NEP980系列保护装置。

（五）现用保护装置的替代表如下：

（六）改造采用逐步更换的方式进行。2011年1A修期间，对#1机组保护装置中每种类型的保护进行更换一台，运行一年后若没有发现问题，则在2012年#2机组A修期间，对#2机组的保护装置进行全部更换。而#1机组6kV综合保护未更新的装置更换时间定为机组小修期间进行。

四、安全性分析：

（一）保护装置升级更换后可消除我厂综合保护装置存在的以下缺陷：

1、一些保护接口不一致，导致保护的替代性或通用性不强；

2、NEP980系列的保护南自厂家已停止生产，无法对现有保护装置进行备件储备；

3、保护CT模块采用的是插拔式结构，随着运行时间的加长或保护装置推送不到位，容易造成CT回路接触不良甚至导致CT回路开路的隐患。

（二）新保护装置的配置更加合理，可更加准确的判断故障类型，为系统设备的安全运行提供了更好的保障。

五、费用估算

（一）综合保护装置费用：平均每台装置1万元人民币，先进行#1机组的改造，需7万元人民币。每台机组的装置费用约需85万元人民币。

（二）施工费用：6万元人民币。

六、总结：

鉴于6kV保护装置的重要性，本着设备安全重在隐患查找与治理的原则，