断路器辅助接点开入DCS方式及直流系统难点.doc

断路器辅助接点开入DCS方式及直流系统维护的重要性程丹，罗彬 （华能重庆珞璜电厂 重庆402283）摘要：本文针对220kV系统中断路器的分、合位置接点经中间继电器重动后，重动接点送DCS系统及发电机励磁系统的接线方式进行分析，阐述了当中间继电器回路直流电源故障失电后，中间继电器将失电返回，进而引起DCS系统误判为机组出口断路器跳闸，而DCS系统中汽机超速保护逻辑回路为防止超速，随后将发出汽机OPC超速保护跳闸，进而造成发电机逆功率保护动作与系统解列；与此同时指示断路器跳闸状态的中间继电器也会失电返回，开断灭磁开关的跳闸控制回路，使系统解列时本该跳闸的灭磁开关不能正常分闸，反复启励导致灭磁开关烧坏等系列问题。由此提出，参与热工DCS控制、发电机励磁控制等重要逻辑控制的机组断路器分合信号，应采用断路器本体辅助接点，同时进一步强调了直流系统运行维护的重要性。关键字：中间继电器；励磁；DCS；灭磁开关；起励电阻；31. 引言某厂220kV网控站双母线运行，启动变上I母运行，A单元机组备用，B单元机组运行。整个网控站有一段网控380V专用盘，分别有两台6kV中压变压器供电，正常为一运一备，该网控380V专用盘上有110V直流充电器等负荷。图一 网控低压配线图某日，检修人员持工作票 “#3网控变6905开关控制柜加装测量单元”申请办理开工手续。运行人员持工作票进行操作，在集控室立盘进行网控变切换时（即，网控380V专用盘由#3变切为#4变供电），断开#3网控变后，对应的低压侧开关分闸，但#4网控变低压侧开关未合闸，造成网控380V专用盘失电，在该专用盘上的110V直流充电器失电，致使网控110V直流母线、220V UPS母线失电，启动变低压侧6kV开关跳闸， 6kV公用段切至运行B单元机组高厂变带。事隔14秒， 运行机组跳闸（其中，励磁开关K1未联跳）。机组跳闸近7分钟后，发现B机励磁操作柜着火，立即将火扑灭。后经过抢修，机组重新并网，但此次事故造成机组停运长达10多个小时。2.机组跳闸原因分析经检查，发现网控110V直流蓄电池组的两组蓄电池极柱已腐蚀断裂，蓄电池组已形成开路，已无法正常工作。在运行人员将#3网控变切换为#4网控变供电时，#3网控变开关断开的瞬间，网控380V专用盘母线短时失电，在本母线段上的#21充电器和#22充电器失电。由于网控110V直流蓄电池组开路，即作为备用电源的蓄电池不能正常放电维护母线电压，造成网控110V直流母线失压；#4网控变低压侧开关因失去操作电源，无法合闸，导致网控380V专用盘持续失电。由于380V专用盘的失压，对应的两个充电器失电，加之蓄电池组开路，使二期网控110V直流母线永久失压；直流母线的失压，对于220kV系统开关、刀闸辅助接点的重动继电器（110V直流）工作电源也丢失（相当于B机组的出口断路器及启备变高压侧开关的状态发生了改变，也就是原来是合闸状态，变成了跳闸状态，但此时断路器并未实际跳闸）。因此送给主机DCS的合闸位置信号因重动继电器110V直流电源失去而变位，主机DCS误认为B机出口断路器断开，汽机为防止超速，随后发出汽机OPC超速保护跳闸，关闭高压主、调门，关闭中压调门，开起锅炉高压旁路，电气部分因发电机逆功率保护动作跳机。 同样原因，DCS系统误判断启动变高压侧断路器断开，进而联跳了启动变低压侧6kV开关，虽然联动了运行机组带公用段，但由于运行机组跳闸，使得6kV厂用电全部失去。3.励磁操作柜起火原因分析3.1起火原因分析通过调看录波曲线分析，在逆功率停机后，励磁系统进行了逆变，机端电压下降，但约20秒到15%左右的电压突然又上升到大约25%，又下降，多次反复此过程。7分钟后发现起火，后电压降到0。因AB套调节器开关量板的起励控制灯一直亮着。由此推断当时起励回路一直处于接通状态，与录波曲线分析结果一致。根据现场情况分析，起火点为起励电阻，因反复起励，导致起励电阻发热严重，持续一段时间后起励电阻起火，火势蔓延继而造成此柜其他部分烧损。3.2起励投入原因分析起励条件：有开机令并且机端电压20%。调节器发脉冲到可控硅条件：有开机令+无停机令或负载状态+无停机令。根据厂家原理图，灭磁开关1K的常开节点、常闭节点接至励磁调节器分别作为开机令、停机令，即1K闭合时调节器开机令将一直保持。发变组保护发出的逆功率保护跳励磁系统信号带自保持功能，因此调节器一直收到停机令，不满足触发脉冲的条件，即可控硅无输出，所以机端电压只能建到25%左右而不会继续上升。当机端电压低于20%，起励回路投入，机端电压达到20%时，起励回路又退出，由于励磁机和发电机的滞后特性，机端电压会继续上升一些然后下降，反复上述过程，导致起励电阻烧毁。3.3灭磁开关1K未跳原因分析发变组保护动作后，分别输出两对接点至到励磁装置：至励磁调节器作为停机令、至操作柜直接跳灭磁开关。即当逆功率保护动作后，发停机令的同时也跳灭磁开关1K。根据前述分析，当时励磁调节器收到了停机令，但是灭磁开关1K并没有跳闸。 图二 励磁开关1K控制回路图从上图分析，灭磁开关1K跳闸回路串入了发电机出口开关状态的常闭接点，当发电机出口开关合上时，灭磁开关是不允许跳开的。当时开关站失电，断路器变位后的闭接点经重动继电器的回路因无工作电压，导致不能正确反应断路器状态，即励磁系统判断断路器未跳闸，跳闸指令被闭锁，因此灭磁开关1K未跳开。4结论1）对开入至DCS、励磁等系统，并参与逻辑控制的断路器分、合状态的接点，应采用断路器直接辅助接点，而不能使用辅助接点经中间继电器重动后再送至DCS、励磁系统参与逻辑控制，提高回路的可靠性。2)对蓄电池组进行全面的清理、检查，严格按电力行业标准DL/T7242000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程中关于“蓄电池应12年进行一次核容性放电试验”的规定进行蓄电池维护，并做全充放试验，防止蓄电池组开路。参考文献：1. 法国阿尔斯通公司.发电机励磁调节系统运行维护手册.1997。2. 中华人民共和国国家发展与改革委员会.DL/T7242000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程.2000。3. 国电自动化研究院南瑞电气控制公司.FLC操作柜配线图. 2003。作者简介：程丹（1966），女，高级工程师，主要从事电厂电气技术管理工作。罗彬（1981），男，工程师，主要从事电厂继电保护、励磁、电测技术等工作。作者通讯：程丹，通讯地址：重庆市江津区珞璜镇华能珞璜电厂，402283。联系电话：02361693661。罗彬，通讯地址：重庆市江津区珞璜镇华能珞璜电厂，402283。联系电话：02361693507。2014年学术年会论文投稿申请表拟投专委会: 发电专委会 编号:论文题目断路器辅助接点开入DCS方式及直流系统维护的重要性作者简况第一作者程丹联系电话02361693663邮箱地址单位邮编重庆市江津区珞璜镇华能珞璜电厂，402283第二作者罗彬联系电话02361693368邮箱地址18992938单位邮编重庆市江津区珞璜镇华能珞璜电厂，402283摘要内容本文针对220kV系统断路器的分、合位置接点经中间继电器重动后，再由中间继电器辅助接点开入至热工DCS系统和发电机励磁控制系统的接线方式进行分析，详述因中间继电器回路直流电源的不可靠，当此直流因某种原因失电后，指示合闸状态的中间继电器会失电返回，将引起热工DCS误判断，误认为机组出口断路器已跳闸，而DCS汽机超速保护逻辑回路为防止超速，随后发出汽机OPC超速保护跳闸，进而造成发电机逆功率保护动作与系统解列；与此同时指示断路器跳闸状态的中间继电器也会失电返回，开断灭磁开关的跳闸控制回路，使系统解列时本该跳闸的灭磁开关不能正常分闸，反复启励导致灭磁开关烧坏等问题。由此提出，参与热工DCS控制、发电机励磁控制等重要逻辑控制的机组断路器分合信号，应采用断路器本体辅助接点，同时进一步强调了直流系统运行维护的重点。关键词中间继电器；励磁；DCS；灭磁开关；起励电阻；结束语或结论1）对开入至DCS、励磁等系统，并参与逻辑控制的断路器分、合状态的接点，应采用断路器直接辅助接点，而不能使用辅助接点经中间继电器重动后再送至DCS、励磁系统参与逻辑控制，提高回路的可靠性。2)对蓄电池组进行全面的清理、检查，并做全充放试验，防止蓄电池组开路。参考 文献1. 法国阿尔斯通公司.发电机励磁调节系统运行维护手册.1997。2. 中华人民共和国国家发展与改革委员会.DL/T