江苏省淮安抽水一站主机组监控保护维护改造

罗淮林

摘要：淮安一站主机组监控保护系统自2010年安装运作至今，经过多年运行，系统老化，多次发生故障。由于时间较长，很多配件厂家已停止生产，同时设备运行年限已达到上限，故对主机组监控保护装置进行整体更换，对保护装置二次线进行修改校正。以确保工程安全运行。

关键词：主机组监控保护系统；维护改造；工作原理

1工程基本情况

淮安抽水一站位于京杭大运河和苏北灌溉总渠的交汇处，是一座排灌结合的大型江水北调第二梯级站，它是淮安抽水枢纽工程的一个重要组成部分。本站与淮安抽水二站共同担负白马湖地区70万亩农田的排涝及渠北地区200万亩农田的灌溉用水和该地区的工业、航运、城乡人民生活用水的任务。

淮安抽水一站建成于1974年3月，2001年5月22日至2002年8月1日进行了更新改造。安装1750ZLQ-11.2-5.3型立式全调节轴流泵8台，设计总流量为89.6m³/s，设计扬程4.89m，配套TL1000-24/2150型立式同步电机，总装机容量为8000kw。

2存在问题及处理措施

淮安一站主机组监控保护系统自2010年安装运作至今，经过多年运行，系统老化，多次发生故障。由于时间较长，很多配件厂家已停止生产，同时设备运行年限已达到上限，故对主机组监控保护装置进行整体更换，对保护装置二次线进行修改校正，以确保工程安全运行。

3改造后实现功能

此次维护改造需在机组非运行期间实施。主要设备为更新原有机组的保护装置，添置1台6KV进线保护装置、1台6KV站变保护装置、8台6KV电机保护装置，1台规约转换装置、1台保护调试电脑，同事增加备用1台6KV进线保护装置、1台8台6KV电机保护装置，并进行保护装置电气试验调试。

本次改造后淮安抽水一站主机组监控系统有以下主要性能特征：

a.保护功能配置齐全、动作快速、性能可靠；

b.操作回路配置灵活，可以适应各种操作机构；

c.装置采用全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准；

d.完善的事件报告处理功能，可保存最新32次动作报告，最新32次SOE变位记录报告，最新32次装置自检错误报告；

e.良好的人机界面、汉字显示、中文报告显示；

本次维护改造主机监控系统主要有以下四种保护：

3.1电流速断保护

本保护反应两相或三相（根据用户CT决定）电流的最大值，算法上能判别电动机是否处于启动状态还是正常运行状态。在启动状态和正常运行状态有两套不同的整定值，既能保证躲过电动机的启动电流又能保证电动机正常运行状态下故障的灵敏度。

以下为电动机的启动判据：

①电流在30mS内从小于0.05A突变为2倍额定电流

②开关位置从跳位变为合位

以上任一条件满足，则认为电动机在启动状态，在启动延时内，保护采用启动状态时的电流定值。

3.2过流保护

过电流保护分定时限和反时限过电流。定时限过流保护在电动机启动完毕后自动投入；反时限根据国际电工委员会标准（IEC255—4）和英国标准规范（BS142.1996）的规定，包括以下三种选择：一般反时限、非常反时限、极端反时限，用户可根据实际情况选择一种投入。

3.3低电压保护

供电系统电压太低时可引起电动机过电流甚至堵转，而当电动机机端电压下降到60%时，电动机的自启动将发生困难，有时为保证电压恢复时重要电动机的自启动需将不太重要的电动机从系统中切除。故对不重要的电动机要装设低电压保护。

3.4失步保护

同步电动机的保护配置与异步电动机基本相同，装设有反应相间短路的电流速断保护或纵差动保护、反应接地故障的零序电流保护、过负荷保护及低电压保护等；存在的不同之处有：

①保护动作于跳闸时，除跳开电动机机端断路器外，还需跳开灭磁开关。

②当电网电压低于0.5‰时，同步电动机的稳定运行可能遭到破坏，因而同步电动机的低电压保护按0.5‰进行整定。

当同步电动机失去同步而转入异步运行状态时，其定子回路将出现一个幅值按一定周期变化的振荡电流，而且由于定子旋转磁场与转子不再同步，在转子回路也将感应出交变电流，根据这些特征，可构成同步电动机的失步保护。

结语：

改造后监控系统实现了对淮安一站机组的状态监控，提高了机组在运行时的安全性能，方便运行管理，建设一套集测量、保护、信号等功能于一体的监测系统，保证各机组功率、电流、状态信息、高压开关柜开关状态等实时监控，与淮安一站自动化功能相结合。值班人员在上位机上可以直观的了解各个机组的运行状态及参数，同时也能查阅机组历史运行参数，为淮安一站机组安全运行提供了可靠的保障。

参考文献：

[1]王秉仪.多级抽水站机组选型的几个问题[J].人民黄河，1987（01）：34-35.

[2]黄宝南.淮安第二抽水站机组自动化程序控制装置调试成功[J].华水科技情报，1984（02）：208.

[3]黄宝南.淮安第二抽水站机组自动化程序控制装置的研制[J].华东水利学院学报，1981（04）：69-79.