发变组出口开关和刀闸位置对机组保护回路影响的论文

发变组出口500KV开关、刀闸位置接点对机组保护的影响摘要在发变组接线方式中，常采用发变组出口开关、出口刀闸的辅助接点作为发变组电气故障、发电机离线的判据，同时将此接点传递给机组工艺保护，以便确保机组稳定停运。关键词发变组单元接线出口开关辅助接点工艺保护发变组接线概述天津国华盘山发电有限责任公司（以下简称国华盘电），机组接线方式为发变组单元接线方式（如下附图1），主系统接线方式这里不再赘述。以1发变组为例1主变的高压侧通过50136刀闸与5012、5013开关连接，低压侧通过012刀闸和01负荷开关与机组连接。为了使正常情况下的机组启停操作简化，减少发电机在并、解列时倒换厂用电的操作，在发电机出口与变压器组之间装设有01负荷开关及012隔离刀闸，01负荷开关用于发电机在正常情况下的并列、解列，同时也用于机组工艺保护动作解列。012刀闸用于发电机检修时的电气隔离。当机组与系统解列时，只断开发电机出口负荷开关及隔离刀闸即可，厂用电仍由500KV系统经变压器组（包括高厂变、高公变、主变）串带。只有变压器组停电时，才将厂用电倒换为备用电源带。发变组运行中当电气保护动作时，发变组出口开关5012、5013掉闸；1BA17、1BB02、OBC0102、OBD0102掉闸（同时备用进线开关自投，不影响高压母线段供电）；发电机灭磁；同时靠出口开关和出口刀闸的辅助接点启动机组工艺保护，动作于安全、平稳的停机停炉。出现问题概述（1）2005年9月29日，1主变检修工作结束，因5013开关进行微机保护改造工作不能投运，故由5012单台开关进行1主变反充电正常后，倒换厂用电1BA、1BB段至正常运行方式，由于5012开关A相合闸位置继电器接线松动问题，没有及时发现，在进行负荷开关传动工作需要合入01负荷开关控制电源SF1时，厂用电工作电源进线开关掉闸，备用电源自投成功。（2）2005年11月6日，1机组正常运行，5012开关退运进行微机保护改造工作，5013单开关带1发变组运行，由于50136控制电源小开关掉闸，造成停机、停炉，厂用电进行切换，发电机工艺保护、逆功率保护动作，经4秒跳开负荷开关。下面就从二次回路上对跳闸原因进行分析，并探讨一下设计该联锁回路的目的。如下附图1图1国华盘电1发变组一次系统主接线示意图一、合入01负荷开关控制电源造成6KV母线工作电源掉闸的原因分析1为了保证在发变组保护动作时，6KV母线段工作电源进线开关能够可靠掉闸，在6KV母线段工作进线开关掉闸回路中，除接入变压器组保护动作指令外，还设置了单元机组的500KV系统不运行时、负荷开关任一相或三相断开时，联跳厂用电工作电源进线开关的回路（如下图2），以下简单介绍回路中主要接点的动作过程2上图为机组四个6KV母线段工作进线开关的跳闸回路的一部分（不包括电气保护启动YAT1动作的回路），图中YAT1为跳闸继电器，Q2为6KV工作进线开关的辅助接点，在工作进线开关合入后，此节点闭合。KL8接点的动作情况。QW1A、QW1B、QW1C为机组01负荷开关三相位置继电器，当负荷开关断开后，其相应的位置继电器常闭接点闭合。当负荷开关控制电源SF1在合闸状态时，负荷开关有任一相断开时，KL8继电器将励磁，6KV工作进线开关掉闸回路中的KL8常开接点闭合。（下图3）36KV工作进线开关掉闸回路图中KQ3为1发变组出口开关位置双位置继电器，下图4为500KV刀闸合出口开关信号回路图KQ3动作过程分析如下（下图4）图4500KV出口开关刀闸位置信号回路简图31图中的KQS1为50136刀闸的双位置继电器，由此图可知当50136刀闸合好后，触发KQS1接点进行切换，KQS1常闭接点打开、KQS1常开接点闭合。KQ1A（B、C）、KQ2A（B、C）分别为5012、5013开关的位置继电器。当5012、5013开关中任何一个开关三相合闸后，其相应位置继电器励磁，KQ1A（B、C）、KQ2A（B、C）常开接点闭合，KQ3接点进行切换，常开接点闭合，常闭接点打开。此时，反应发电机在线运行状态。而当其中之一开关跳闸后，虽然本身跳闸位置继电器接点合入，但在常闭接点中串入的另一台开关的A相合闸位置继电器的常闭接点没有闭合，KQ3的状态不会翻转，常闭接点依旧不能闭合。32在前文问题概述（1）中的运行方式下，5012开关运行但是A相合闸位置继电器接线松动，致使其位置继电器接点KQ1A的常闭接点闭合，而5013开关因为处于检修状态，故其位置继电器接点KQ2A（B、C）常闭接点闭合，从结果来看KQ3具备翻转条件，其常开接点打开、常闭接点闭合。4由以上分析可以得出结论在合入01负荷开关前，图2中KQ3的常闭接点已经闭合、各6KV母线工作进线开关合入故其辅助接点Q2合入；当合入01负荷开关控制电源时使得KL8励磁，启动了各6KV母线工作进线开关的跳闸回路。直接导致各6KV母线段工作进线开关掉闸（备自投回路这里不再分析）。从事故现场的继电器和发变组出口灯光位置也证实了这一点。因为当时机组处于启动前状态，故KQ3接点闭合（如图4301、315）启动工艺保护掉闸回路不能表现出来。二、1机组运行中，50136控制电源小开关掉闸，造成停机、停炉的分析1我们先从回路上分析在原设计方式中，当系统外部故障造成1发变组出口5012、5013开关跳闸时，故障点被切除，汽轮机调整运行方式。如图2所示，KQ3常闭接点接通、01负荷开关三相在合闸状态则KL8失磁、主汽门没有关闭的情况下，1发电机可以维持单带厂用电运行。2出于直流炉在发生甩负荷后，不允许带厂用电方式运行，故加装了500V不运行启动机炉大联锁回路，如图4中的301315回路，当KQ3的常闭接点闭合时启动工艺保护，停机、停炉，并在电气保护回路中接入了电气保护动作启动6KV母线工作进线开关掉闸的回路。3在前文中的问题概述（2）中的方式下，1发变组出口开关的位置继电器均没有翻转，1发变组出口灯光显示正常，故可排除出口开关位置继电器误动作的可能性，结合网控室50136刀闸位置指示消失，检查控制电源小开关掉闸分析如下正常运行中，50136的常开、常闭辅助节点，分别启动位置继电器GWJ1、GWJ2，并靠这两个隔离位置继电器来启动50136双位置继电器KQS1，通过KQS1的常开和常闭节点来实现驱动KQ3的条件，体现1发变组是否退出系统。图4中50136控制电源小开关掉闸，AN回路失去电源，导致GWJ1异常失磁，而因为当时的GWJ2处于失磁状态，其517节点处于常闭接通状态，因此，双位置继电器KQS1翻转，常开节点打开，常闭节点闭合后，触发了KQ3翻转，常闭节点打开，常开节点闭合，启动了301315工艺保护回路，动作于机组的停机、停炉。从以上分析，50136刀闸控制电源掉闸导致1发变组停运的原因是清楚了。国华盘电对此回路进行了充分剖析和论证，发现了回路影响运行的问题和隐患。三、1发变组出口开关和刀闸启动机组保护回路存在问题和隐患1回路中GWJ2启动50136双位置继电器的517节点，使用不正确。应采用常开节点启动。改动情况如图4中的红线部分。使用常开节点为2102在充分论证了1发变组出口开关5012、5013的不同运行方式，可能对机组启动状态的考虑，因为KQ3常闭接点启动301315的工艺保护回路为机炉大联锁回路，在没有并网（也就是没有合入01负荷开关前）是没有投入的，因此，使用50136刀闸的双位置继电器KQS1的常闭接点，触发KQ3的回路是没有意义，且只能带来隐患的，故应给于取消。如图4中红色的打叉部分。3考虑到50136控制电源小开关掉闸都会造成合、分闸位置继电器和GWJ继电器失磁，应将图4中的50136的合闸、分闸位置继电器取消。使用刀闸本身所带的硬接点启动GWJ1和GWJ2将这一风险规避。4在每年的春秋检中，单开关带机组运行次数不会少于4次，而且检修着的机组出口开关都会进行合闸试验、合入后的压力保持试验。这种特殊运行方式下，因为其位置继电器的常闭不能闭合是不能启动KQ3的常闭接点翻转的。在回路上失去了设计的作用，因此，国华盘电规定在发变组出口开关检修中保压试验时，应将相应开关的常闭节点短接。5如果由于一次系统故障，母差保护动作或线路保护动作等原因造成机组的500KV系统不运行时，KQ3继电器进行切换，常闭接点闭合，大联锁启动停机、停炉，发电机逆功率保护不动作，这时只有靠机组的工艺保护动作启动负荷开关跳闸，主气门关闭通过工艺保护跳开负荷开关需要4分钟的时间，主气门关闭后，随着汽轮机转速下降，我们的1发电机装设有低频保护动作于跳开负荷开关、逆变灭磁，而2机组无这种保护，只能靠人为将负荷开关断开、