7RE2800电压闭锁继电器在小浪底水电站的应用

0 概述
小浪底水电站6台容量为300MW的发电机于2001年底全部投入商业运行，投产机组全部接人河南电网，是河南电网的骨干调峰电站，它的安全运行对河南电网的安全稳定至关重要，其6台主变、发电机、1台高备变保护装置全部采用奥地利ELIN公司生产的数字式微机保护。
　　DRS数字式继电保护系统为小浪底水电站提供了灵活多变的保护方式．不同的配置可满足各种应用要求，数字化技术还提供了许多新的特性，例如自监视、预报故障、数据存储及与监控系统进行远程通讯，数字化保护系统的模块化设计使得操作简单、处理容易、灵活性强、可靠性高。但该装置配置的发电机匝间保护和80％定子接地保护由于没有配置电压断线闭锁功能，自投运以来，曾先后发生3次因PT一次保险熔断或二次开口三角形每相绕组小保险接触不可靠时，匝间保护和80％定子接地保护误动。
1 匝间保护的原理及缺陷
　　DRS数字式继电保护配置的匝问短路保护原理是利用机端零序电压3Uo保护发电机匝间短路，原理接线如图l所示。此种接线在发电机定子绕组发生匝间短路时，其i相绕组的对称性遭到破坏，机端i相对发电机中性点出现基波零序电压3Uo，因此电压互感器TV有3Uo。发电机正常运行和外部相问短路时．3Uo=0。发电机内部或外部发生单相接地故障时，一次系统出现对地零序电压3Uo，发电机中性点电位升高3Uo．因电压互感器TV二次侧开口 角形电压有3Uo输出．而一次侧中性点接在发电机中性点上，所以二次开口三角绕组输出的3Uo仍为零。但当TV一次侧保险熔断时，则开口三角电压出现基波零序电压3Uo，造成匝间保护误动作。

2 80％定子接地保护的原理及缺陷
　　80％定子绕组单相接地保护也是利用机端基波零序电压3Uo原理保护发电机定子绕组单相接地，原理接线图如图2所示。此种接线在发电机内部发生单相接地故障时，由于TV一次侧中性点直接接地，则机端三相出现对地零序电压3Uo。同样的情况是当TV一次侧保险熔断时．则开口三角电压出现基波零序电压3Uo，造成80％定子绕组单相接地保护误动作。

3 继电器工作原理
　　7RE2800电压闭锁继电器是采用电压平衡原理判断电压回路断线的继电器。该继电器不需要辅助直流电源，动作时间小于l8 ms，其设置了6个电压故障指示灯，以反映电压互感器一次保险熔断。7RE2800电压闭锁继电器具体原理是通过比较两个电压互感器同一相二次绕组电压的瞬时值，两组电压互感器要求必须连接在同一母线上和具备相同的矢量组。如图3所示， 当 侧电压互感器某相一次保险熔断时，则U2

图3 7RE2800电压闭锁继电器原理接线示意

4 7RE2800电压闭锁继电器的应用
　　由于DRS数字式继电保护装置跳闸回路是通过跳闸矩阵实现的，装置内所有保护共用跳闸接点，因此7RE2800电压闭锁继电器的动作闭锁接点不能直接串接到跳闸出口回路，只能作为保护装置的开入量接入到保护装置。由于匝间保护原逻辑框图中有过流闭锁条件，因此电压闭锁继电器动作闭锁接点直接接人到该开入通道，只是在过流闭锁回路中加装1个反向二极管．不需进行软件的修改。而80％定子绕组接地保护由于原电制动闭锁开入在第8通道，同时该电制动闭琐接点还闭琐其他保护装置的保护，因此只能利用备用通道2来实现80％定子绕组接地保护的闭琐，同时将软件部分进行修改，将第2个开入量由Aux．input Spare 1改为Blk．64G一80％ ．相应地64G一80％的Block．input也由原来的EL．Brake 0N 改为B1k．64G一80％ 。匝间保护和80％定子接地保护控制回路改造见图4、5。

图4 匝间保护电压闭锁接点接线示意

图5 发电机8O％定子接地保护电压闭锁接点接线示意

　　同时针对PT二次开口j角形电压每相绕组小保险接触不可靠，从而造成的匝间保护或80％定子接地保护误动问题，专门查询了规程规范，并没有要求开口三角形每相二次绕组加装小保险，只是要求在开口三角形L侧加装空气开关或保险。因此此次改造，取消了二次开口三角形每相绕组小保险，改在二次开口三角形L侧加装等容量的空气开关，从而避免了二次小保险接触不可靠导致匝间或80％定子接地保护误动问题。
5 结语
　　7RE2800电压闭锁继电器能够准确反映2组电压互感器中的任何l组电压互感器一次保险熔断或二次回路断线．并分别输出相应的动作接点，以闭锁各自所反映的保护装置。这样就实现了1个闭锁装置同时解决2个装置的缺陷，即保证了保护装置的可靠动作，又节省了投资，达到事半功倍的效果。