维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第５期 广西电力 发电机逆功率保护误动及厂用快切自动切换 不成功的原因分析及处理 Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｂｏｕｔ Ｍｉｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆａｉｌｕｒｅ ｏｎ Ａｕｔｏ．ｓｗｉｔｃｈｏｖｅｒ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｏｗｅｒ ａｆｔｅｒ Ｑｕｉｃｋ Ｃｕｔ－ｏｕｔ 李 军 ＬＩ Ｊｕｎ （广西电力试验研究院有限公司，广西南宁５３００２３） 摘要：文章详细叙述了来宾电厂３号锅炉ＭＦＴ引起的发电机动作解列过程；分析了逆功率误动及厂用快切装置自动切 换不成功的原因；介绍了采取的措施及缺陷处理情况，并提出了相关的建议。 关键词：锅炉１ＶＩＦＴ；发电机逆功率；程跳逆功率；厂用快切 中图分类号：Ｔ￣仃７文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１—８３８０（２００７）０５—００２５—０２ １ 引言 来宾电厂改扩建２×３００ ＭＷ燃煤火电机组工 程的３号机组２００６年１２月３１日顺利通过满负荷 １６８ ｈ试运。２００７年１月９日在满负荷情况下，锅 炉灭火引起ＭＦＴ动作，主汽门关闭，发电机逆功率 发电机与变压器之间不装设断路器和隔离开关。３号 机组６ ｌ【Ｖ厂用电系统分为Ａ段和Ｂ段，工作电源由发 电机端经高压厂用工作变压器引入，备用电源由电厂 启备变引入。正常运行时，厂用母线由工作电源供电， 启备变处于带电状态，作为６ ｋＶ工作段（Ａ段、Ｂ段）的 备用电源；厂用快切装置为镇江华东电力设备制造厂 的ＰＺＨ一１Ｃ型，正常情况下可以在备用电源与工作电 源之间双向切换；事故或不正常情况下，实现工作电源 向备用电源切换。发变组保护装置采用国电南自凌伊 公司的Ｄ（ ０１Ｃ型微机保护。 ２００７年１月９日来宾电厂３号机组带满负荷 （３００ ＭＷ）正常运行。８：４０锅炉灭火ＭＦＴ动作，主 汽门关闭。８：４３发电机逆功率保护动作跳３号主 变高压侧开关，发电机与系统解列，此时厂用快切未 启动。６ ｋＶ母线电压缓慢下降，当６ ｋＶ母线电压 二次值降至９０ Ｖ左右时，运行人员在ＤＣＳ手动操 ２事故过程 作起动快切，跳开６ ｋＶ Ａ和Ｂ段母线电源进线开 来宾电厂改扩建２×３００ ＭＷ燃煤火电机组发电 关，快切动作合上备用电源进线开关，６ ｋＶ Ａ和Ｂ 机一变压器组采用联合单元接线方式，以一回５００ ｋＶ 段母线电压恢复正常，但此时６ ｋＶ Ａ和Ｂ段吸风 出线接入来宾５００ ｋＶ变电所的５００ ｋＶ配电装置。每 机开关跳闸，经查保护报文，为比率差动保护动作。 台变压器高压侧装设高压断路器和隔离开关，在电厂 设置５００ ｋＶ单母线，２台机组以常规的发电机一变压 ３原因分析 器组单元接线方式接入．５００ｋＶ母线，以一回５００ｋＶ出 ３．１逆功率保护与程跳逆功率保护 线接入来宾５００ ｋＶ变电所，５００ ｋＶ出线不设断路器。 逆功率保护用于保护汽轮机，当主汽门误关闭或 一保护动作跳３号主变高压侧开关，机组解列。机组 解列后，厂用快切未能及时自动切换，在运行人员手 动切换后，吸风机跳闸。这起事故暴露了两个问题： 个是程跳逆功率未动作，而逆功率动作出口跳主 变高压侧开关；另一个是机组故障时厂用快切自动 切换不成功。由于３号机组刚刚投产发电，因此对 这起事故原因的查找不仅是对新机组设备进行全面 检查的好机会，也有利于发现机组存在的故障并及 时消缺，确保机组的安全稳定运行，并且对４号机组 的调试也能起到很好的借鉴作用。 收稿日期：２００７—０６—０７ 维普资讯 http://www.cqvip.com 广西电力 ２００７年第５期 机组保护动作于关闭主汽门而出口断路器未跳闸时， 发电机将变为电动机运行，从系统中吸收有功功率， 拖着汽轮机旋转。由于汽缸中充满蒸汽，它与汽轮机 叶片摩擦产生热，使汽轮机尾部叶片有可能过热，造 成汽轮机叶片损坏，因此一般不允许这种情况长期存 在，逆功率可以起到很好的保护作用。程序逆功率保 护严格说是一种停机方式，是为实现程序跳闸而设 置的动作过程，是用于发电机非短路性故障或正常停 查了逆功率的出口。按设计，逆功率的出口为解列， 即跳主变高压侧开关，因此，在逆功率动作时，保护没 有启动快切，当主变高压侧５００ ｋＶ开关跳开后，灭磁 开关未动作，励磁系统没有退出，造成６ ｋＶ母线电压 缓慢下降。母线低电压启动值为７０ Ｖ，而当母线电 压下降到９ｏ Ｖ时，运行人员发现厂用快切没有自动 切换至备用电源，于是只有ＤＣＳ手动操作起动快切， 将厂用电成功切至备用电源，使６ ｋＶ工作段母线电 机时防止汽轮机超速损坏，先关闭主汽门，有意造成 发电机逆功率，再解列发电机的保护。逆功率保护与 程跳逆功率保护的区别在于，逆功率保护只要发电机 从系统吸收的功率定值达到就动作，程跳逆功率保护 除了要定值达到外，还要汽机主汽门关闭，才能出口。 由于程跳逆功率出口动作及延时定值均小于逆功率 定值，因此只要锅炉ＭＦＴ动作，主汽门关闭，程跳逆 功率就会比逆功率提前动作。 ３．２程跳逆功率不动作原因分析 在３号机组启动前，我们已做过机炉电大联锁， 即先在发变组保护屏用保护试验仪加电压、电流使之 满足程跳逆功率动作定值，然后由锅炉ＭＦＴ动作，主 汽门关闭，保护在收到主汽门关闭接点信号后程跳逆 功率保护动作跳３号主变高压侧开关，当时机炉电大 联锁动作正确。事故发生后，我们检查了保护并查看 了当时的动作记录，由于主汽门关闭，发电机变为电 动机运行，从系统中吸收有功功率，当逆功率已到保 护定值（一１８．９ Ｗ，二次值），保护动作并出口跳开关， 因此保护装置无异常。根据程跳逆功率出口逻辑分 析，由于程跳逆功率动作定值（一５ ｗ，二次值）／ｂ于逆 功率定值，该保护不动作原因只能是发变组保护没有 收到主汽门关闭接点信号。来宾电厂发变组保护程 跳逆功率的主汽门关闭接点信号不是由主汽门行程 开关接至发变组保护，而是由行程开关接至热工ＥＴＳ 柜，再由ＥＴＳ发信号至发变组保护。鉴于启动前机 炉电大联锁动作正确这一点判断，基本可以排除主汽 门关闭接点信号二次回路错误的可能。经热工调试 人员检查，发现ＥＴＳ发给发变组保护的主汽门关闭 信号极短。当主汽门关闭，发电机将变为电动机运行 从系统中吸收有功功率，吸收的有功功率还未达到程 跳逆功率动作定值，主汽门关闭接点信号已返回，因 此程跳逆功率不动作。在机炉电大联锁调试时，是在 发变组保护先满足程跳逆功率动作定值，再由ＥＴＳ 发主汽门关闭信号，与实际故障情况不符，因此未能 发现该信号保持时间极短的情况。 ３．３厂用快切自动切换不成功及吸风机跳闸的原因分析 快切启动有三种方式：正常手动；事故自动；不正 常情况自动。切换有三种方式：快速切换；同期捕捉 切换；慢速切换。对比快切的启动方式，我们首先检 压恢复正常，但此时６ ｌ（Ｖ Ａ和Ｂ段的３Ａ和３Ｂ引风 机由于差动保护动作，开关跳闸。经检查，厂用快切 动作报文如下：工作电源进线电压 ＝９１．９ Ｖ；备 用电源进线电压 ＝１０４．６ Ｖ；厂用６ ｌ（Ｖ母线电压 ＝２６．１ Ｖ， ＝２７ Ｖ， ＝２８．７ Ｖ；切换时厂 用母线电压与备用电源电压的频差△厂＝１５．７ Ｈｚ，相 差△＾＝２４３。。按厂用快切的定值，残压定值为３０ Ｖ， 根据切换报文，切换时厂用母线电压略小于３Ｏ Ｖ，频 差与角差均大于定值，不可能达到快速切换及同期捕 捉切换的条件，可以判定此次切换方式为残压切换。 因此，分析认为：此次切换完整的过程为手动启动，残 压切换。由于母线残压与备用电源电压间存在较大 的频差、相差，另一方面，吸风机中性点 离保护装 置较远而机端ＴＡ离保护装置较近，这样造成２个 ＴＡ的负载不同，两方面原因造成在备用电源进线开 关合闸瞬间使差流较大，差动保护动作。 ４采取的措施 ①根据热工记录，当主汽门关闭，发电机变为电动 机运行，从系统中吸收有功功率到达程序逆功率定值 的时间约为１０ ｓ，因此将圈 发给发变组保护的主汽 门关闭信号的延时改为２０ ｓ，确保程序逆功率动作。 ②逆功率及程跳逆功率的保护出口原设计为解 列——跳主变高压侧开关，启动失灵。现改为解列 灭磁，即跳主变高压侧开关，启动失灵，跳６ ｌ（Ｖ工作 电源进线开关，启动公用段快切，跳灭磁开关，启动 ６ ｋＶ厂用Ａ和Ｂ分支快切。 采取了以上措施之后。３号机组在往后的锅炉 ＭＦＴ动作或正常停机时，程跳逆功率均能正常动 作，厂用快切亦能及时切换，吸风机也未发生由于差 动保护动作而跳闸，说明我们采取的措施是有效的。 ５结束语 此次程跳逆功率未动作，直接原因是热工 ｒＳ 主汽门关闭信号的延时设定有缺陷；间接原因是继 电保护人员在工作中的试验方法单一，在调试中未 能及时发现问题。电厂的调试工程是一项系统工 程，不仅需要电气与热工在逻辑配合上协调，也需要 与其他专业更多的了解、沟通，才能保证机组各系统 在最安全、合理的条件下工作。
