摘要：随着国内水电厂综合自动化水平的不断提高，对继电保护装置的各项技术指标也提出了更高要求，本文结合三门峡水电厂综合自动化改造及继电保护装置更新改造的实际情况，对微机型保护装置在三门峡水电厂十余年来的推广应用工作做一总结。
关键词：继电保护装置更新改造微机保护
三门峡水电厂是河南省电网的调峰、调频电厂，首台50MW机组（4#机）于1973年12月26日并网发电，到1979年5台轴流转浆式机组（均为50MW）全部投运。进入90年代后，为利用非汛期弃水发电，增加调峰容量，1991年至1997年，电厂利用6#、7#机组段扩建了两台75MW的混流式水轮发电机组，使电厂总装机容量达到了400MW。1998年至2000年，水电厂自筹资金对1#机组进行了技术改造，更换了水轮机转轮、叶片，更换了发电机绝缘，使1#机增容为60MW。2005年至2006年，为改变110KV系统电能外送困难的局面，将1#主变压器由两圈变更新为三圈变，取代原来的3#主变压器成为联络变压器。电厂现安装有水轮发电机组7台，总装机容量410MW，年发电量10～13亿kw﹒h。
电厂现建有110kV和220kV开关站各一座。110KV开关站主接线为双母分段带旁母，220KV开关站主接线为单母分段带旁母。1#、2#机为扩大单元接线，经1#主变接入110kV开关站和220kV开关站；3#机为单元接线，经2#主变接入110kV开关站；110kV开关站现有三回出线分别是Ⅰ虢水线、Ⅱ虢水线、三铝线；4#、5#机为扩大单元接线，经4#主变接入220kV开关站；6#、7#机为发变组接线，分别经6#、7#主变接入220kV开关站；220kV开关站有两回出线分别是三高线、三虢线；1#主变为联络变压器，担负110kV和220kV网络之间的功率交换。
1继电保护装置更新的必要性
继电保护及安全自动装置在电力系统中担负着快速切除故障点，减小事故范围的重要任务，是电力系统不可分割的重要组成部分。由于建站时间早，三门峡水电厂的继电保护装置大多为前苏联、阿城继电器厂和许昌继电器厂的电磁型保护，虽然在八十年代末九十年代初对部分保护装置进行过更新改造，例如将110KV线路保护由电磁型保护更新为四统一晶体管保护，后来又将三铝线的晶体管保护更新为南自厂的WXB-01型线路微机保护，但因为大多数继电保护装置运行时间都在十年以上，随着设备运行时间的增加，设备各项技术性能指标逐步下降，保护拒动、误动的情况时有发生，严重影响了水电厂的安全、优质、高效运行。
进入90年代中后期，随着国内少人值班水电厂的出现，三门峡水电厂也加快了综合自动化改造的步伐，这就要求继电保护装置在满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的前提下，还应具有组网和数据通信的能力。因此，做为水电厂综合自动化改造工程的一部分，也为了要提高继电保护装置的安全可靠性，三门峡水电厂从1995年开始有计划、有步骤地对厂内的继电保护装置进行更新改造。
2更新改造的原则
确立正确的改造原则是改造成功的关键。三门峡水电厂第一台微机型保护装置1991年底应用于三铝线，1993年又将三高线保护由晶体管保护装置更新为微机型保护装置，为继电保护装置更新改造积累了经验，逐步确立了继电保护设备更新改造原则，1995年三门峡水电厂开始综合自动化改造后，率先建立了机组计算机监控系统，使继电保护装置的改造原则更加明确。随着设备更新改造步伐的加快，现在已明确确立了以下改造原则：
（1）经过改造，提高站内继电保护装置的可靠性。
（2）对保护配置不完整的设备，进行保护配置的完善和优化。
（3）保护装置应具有组网和数据通讯的能力。
（4）在保证保护装置各项技术指标最优的前提下，尽可能降低更新成本，即达到最佳性价比。
改造原则的确立使继电保护装置更新改造效果良好，例如主变压器继电保护设备通过更新改造，增加了零序间隙保护、断路器失灵起动功能、零序选跳功能后，使保护配置更加完善合理，也进一步提高了保护动作的可靠性。
3继电保护装置的选型原则
继电保护装置的正确选型，有利于设备的规范化管理，适应水电厂综合自动化改造及以后计算机监控系统完善的需要。以下是三门峡水电厂继电保护装置更新选型的原则：
（1）所选保护装置，应具有成熟的技术和很高的安全可靠性，符合电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施的有关规定，经现场运行表明其性能指标均达到要求的微机型设备。
（2）保护配置除应满足实际需要外，还应符合DL40091《继电保护和安全自动装置技术规程》中对电力设备保护配置的有关规定。
（3）所选保护装置除必须满足规程要求并结合现有相关设备的技术要求外，还应兼顾保护技术的发展、升级、组网功能的需要，在对具有一定技术实力并有完整质量保证体系和完整的售后服务的多个生产厂家进行技术经济对比后，选择具有较高性价比、便于运行和维护的产品作为选型目标。
（4）同一类设备的保护装置型号应尽量统一，以利于设备维护和安全运行，也便于综合管理。
4保护装置的更新改造
4.1发电机保护装置的更新
三门峡水电厂1～5#发电机继电保护装置原为晶体管保护，使用年限已超过10年，装置老化比较严重，维护周期缩短，保护误动现象时有发生，例如2#发电机失磁保护就曾因该保护装置背板焊接线脱落导致失磁保护误动。6、7#发电机保护在1994年和1997年扩装机组时采用了集成电路保护，经过近10年的运行，6#机保护电源掉电后在直流电源恢复时不能自启动、7#机纵差保护多次发生因定值拨轮接触不良而造成速断闭锁误发信号等问题的存在成为提高保护装置可靠性的瓶颈。
为解决这一问题，保护装置的更新改造随机组监控自动化改造同步进行。3#机保护于1995年更新，当时发电机微机保护装置刚开始应用，使用效果不易确定，因而选择了生产、应用处于主导地位的集成电路保护；随着发电机微机保护在国内各使用单位的逐步推广应用，经过市场调研和技术论证，发电机微机保护装置首先在4#机运用，其可靠性高、安装调试简单、运行维护方便、可与计算机监控系统通信等优点是集成电路保护无法与之相比的，所以在此后更新的5#、1#、2#、6#、7#机保护也都采用了微机型保护。3#机的集成电路保护也拟于近两年内更新为微机保护。更新后的保护装置可靠性大为提高，微机保护还有简单的事故分析能力，并可通过通讯接口实现与监控系统的通讯。