寧印斌

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518054）

1 改造前背景

從發(fā)電機控制系統(tǒng)升級改造的必要性、制約性因素和經(jīng)濟角度綜合考慮，本次改造決定采用Basler公司的BE-11g和BE1-11f微機型綜合保護器，替換原來由多臺單功能繼電器組成的繼電保護裝置，BE1-11g作為主保護器，BE1-11f作為后備保護器。

2 改造前準備工作

2.1 原始數(shù)據(jù)采集

收集出廠設(shè)計圖紙信息及原繼保參數(shù)設(shè)定的數(shù)據(jù)，將實際測試結(jié)果與原始設(shè)定值進行校對分析，為新綜保裝置參數(shù)設(shè)定提供可靠性依據(jù)。通過對原繼保系統(tǒng)的單功能繼電器進行整定值檢測，其實際動作值如表1所示。

表1 舊繼電保護器整定動作值檢測記錄

舊繼電器的過流保護51G及接地電流保護51N的反時限曲線如圖1、圖2所示。

圖1 原51N繼電器反時限動作曲線圖

圖2 原51G繼電器反時限動作曲線圖

2.2 新綜保功能調(diào)試

使用繼保測試儀給新綜保提供相模擬電壓和模擬電流，以測試設(shè)置參數(shù)后，綜保能否實現(xiàn)準確保護。測試差動（87G）、逆功率（67G）、接地過流（51N）、速斷（50G）功能，核對啟動值和動作時間，檢查相應(yīng)保護出口接點通斷良好、保護跳閘指示燈顯示正常，差動及過流測試曲線如圖3、4所示。

圖3 綜合保護器BE1-11g差動保護設(shè)置及測試曲線

2.3 電路設(shè)計變更

發(fā)電機新繼保系統(tǒng)選用BE1-11g和BE1-11f兩臺微機型綜合保護器分別作為發(fā)電機的主保護和后備保護，遵循“硬件升級、接線優(yōu)化，整定值不變”的設(shè)計思路對發(fā)電機綜保系統(tǒng)進行電路設(shè)計，主要電路變更有以下5個方面：（1）欠壓27G、欠頻95G、速斷51G及逆功率67G保護電路設(shè)計變更。將原95G、27G兩單功能繼電器電壓采樣信號接入新綜合保護器BE1-11g及BE1-11f的C13、C14、C15及C16端子，將原51G、67G兩單功能繼電器電流采樣信號改接入母線側(cè)新綜合保護器BE1-11f的C1/C2、C3/C4及C5/C6端子，原單功能繼電器直流110V電源改接入新綜合保護器BE1-11f，另外，增加復位按鈕接入BE1-11f的B3、B4端子。（2）過壓保護59G電路設(shè)計變更。將原59G單功能繼電器的交流勵磁110V電壓信號接入新綜合保護器BE1-11f的C17/C18端子，原59G直流110V電源接線取消。（3）差動保護87及接地電流保護51N主電路設(shè)計變更。將原87GR、87GS、87GT及51N四個單功能繼電器信號電路及直流110V電源接入發(fā)電機側(cè)新綜合保護器BE1-11g。（4）差動保護87及接地電流保護51N輔助電路設(shè)計變更。將原51N單功能繼電器常開觸點線路接入BE1-11g綜合保護器C3/C4端子，將原87GS、87GR、87GT三組單功能繼電器常開輔助觸點線路優(yōu)化為一組改為BE1-11g綜合保護器C7/C8端子，刪除原87GA、87TA、R51N、R87N及TS87等電路。（5）報警電路設(shè)計變更。將原單功能繼電器的51、59、27及95L輸出信號常開觸點線路分別改接入BE1-11f綜合保護器C1/C2端子、C5/C6端子、C7/C8端子、C9/C10端子，將原單功能繼電器的67輸出信號常開觸點線路改接入BE1-11g綜合保護器C5/C6端子。

圖4 綜合保護器BE1-11g速斷保護設(shè)置計測試曲線

3 改造實施步驟

（1）查閱圖紙確定測試時需要旁通的信號以及旁通方法。（2）依據(jù)設(shè)計圖紙和控制原理進行梳理，現(xiàn)場拆除和安裝新的控制回路，并做好標記，避免誤拆誤解，并有專人進行監(jiān)護。（3）更換安裝綜合保護器，按照設(shè)計電路圖紙進行接線。（4）控制回路接線結(jié)束后，核對新繼電器接線的正確性，檢查沒有短路、斷路情況后，測試新繼電器絕緣良好，測試裝置電源正負極之間、三相交流電壓相間直流電阻阻值在合理范圍。

4 實施后調(diào)試

（1）綜保上電。將發(fā)電機出線端的VCB 拉到測試位置，合入VCB開關(guān)柜的110V直流控制電源空開，即給綜合保護器通入正式的110V直流工作電源，檢查指示、顯示是否正常。（2）模擬功能測試。使用綜保測試儀提供測試電流和電壓，測試綜保及其控制柜內(nèi)的繼電器是否動作準確，觸發(fā)87G、67G、51N、51G、27、59、81-1、81-2保護的出口接點動作，檢查發(fā)電機控制盤上相應(yīng)的紅色跳閘報警光字牌將被點亮，同時，在VCB開關(guān)柜的端子G1131A（G2131A）與N111（N211）之間將立即出現(xiàn)110V直流電壓（分閘信號），測試綜保及其控制柜內(nèi)的繼電器是否動作準確，其中失磁保護和差動保護不僅具備跳開發(fā)電機出線端VCB功能，還具備讓發(fā)電機停機功能。（3）空載參數(shù)檢查。先不投入逆功率功能，將輸出繼電器旁通，啟動發(fā)電機，檢查相關(guān)參數(shù)，無誤后再投入逆功率功能，檢查相關(guān)參數(shù)是否正常。（4）帶載試驗。解除隔離措施，VCB開關(guān)推入工作位置。啟動發(fā)電機，并網(wǎng)后手動帶載150kW左右，檢查發(fā)電機電壓、電流的幅值及相位顯示正常，頻率、功率顯示正常，重點檢查差動電流顯示值在“0.001～0.005”，發(fā)電機及繼保系統(tǒng)運行穩(wěn)定后逐漸加載測試，確保新綜保裝置可靠投用。

5 實施后效果

在不影響平臺正常原油生產(chǎn)、施工周期短、總體造價低的前提下，利用微機型多功能綜合保護器對原老型單功能繼電保護器進行數(shù)字化改造，將采樣、檢測、比對、保護集為一身，不僅簡化了繼保系統(tǒng)電路，節(jié)約后續(xù)設(shè)備維護所需的人力、物力和財力，為平臺安全生產(chǎn)、設(shè)備穩(wěn)定運行打下了強有力的基礎(chǔ)，更為后續(xù)拓展發(fā)電機綜保裝置的遠程通信、監(jiān)控及控制功能奠定了基礎(chǔ)，提升了老舊設(shè)施數(shù)字化、智能化水平。同時，提升了設(shè)備運行穩(wěn)定性，故障率比原繼保系統(tǒng)降低了70%，定期校驗的工作量較改造前減少了60%，值得向其他老舊設(shè)施推廣。

6 結(jié)語

此次繼保系統(tǒng)數(shù)字化改造工作能夠安全高效順利地開展，得益于新技術(shù)、新方法的實踐與創(chuàng)新，由于平臺舊繼電保護器已經(jīng)投用20多年，配電柜因圖紙缺失、盤柜不集中及不停產(chǎn)施工等因素，給這次改造工作帶來了一定的困難，通過查閱標準、收集圖紙、原理分析、接線及參數(shù)設(shè)置的校對等大量前期工作，確認最優(yōu)設(shè)備選型及改造方案，確保了此次升級改造工作的順利完成。