羅茵

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司文山供電局，云南 文山 663000)

0 前言

某主變壓器冷卻器全停保護(hù)動(dòng)作，該主變冷卻器控制系統(tǒng)使用可以編程邏輯控制器(PLCProgrammable Logic Controller)為核心，采用溫度傳感器將采集到的電阻信號(hào)，送入到PLC 的模擬量輸入模塊，由PLC 進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換和標(biāo)度變換等處理得到主變實(shí)際溫度。另外采用溫度開(kāi)關(guān)采集主變的溫度信號(hào)，并將信號(hào)送入PLC 的開(kāi)關(guān)量輸入模塊參與邏輯控制。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，利用接觸器及熱斷路器輔助接點(diǎn)輸出的運(yùn)行、故障等信號(hào)，引入PLC 的開(kāi)關(guān)量輸入模塊，在程序中實(shí)現(xiàn)故障電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)切換和報(bào)警。系統(tǒng)對(duì)電機(jī)配置完成的控制、保護(hù)、測(cè)量功能，主要保護(hù)功能包括:短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、失壓保護(hù)、缺相保護(hù)、相序保護(hù)、過(guò)載保護(hù)以及聯(lián)鎖保護(hù)。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障及系統(tǒng)異常等情況，系統(tǒng)采用指示燈的形式報(bào)警，在運(yùn)行過(guò)程中，若工作冷卻器故障，PLC 自動(dòng)停止故障冷卻器的運(yùn)行，自動(dòng)投入備用冷卻器，并繼續(xù)完成主變冷卻器的控制。PLC 軟件具有故障自診斷功能，對(duì)PLC 模塊故障、測(cè)量檢測(cè)回路斷線等故障能及時(shí)判斷，通過(guò)PLC 及時(shí)報(bào)警。

1 事故情況及分析

事故前運(yùn)行方式:500 kV 系統(tǒng):500 kVⅠ、Ⅱ組母線運(yùn)行，#2 主變運(yùn)行，硯崇甲線、紅硯甲線、紅硯乙線運(yùn)行，5711、5712、5713、5721、5722、5752、5753 斷路器運(yùn)行;#1 主變檢修，5731、5732 斷路器冷備用(如圖1 所示)。

圖1 事故前運(yùn)行方式

主變跳閘后，調(diào)取了主變保護(hù)的動(dòng)作報(bào)告和故障錄波數(shù)據(jù)，根據(jù)保護(hù)動(dòng)作報(bào)告和故障錄波數(shù)據(jù)分析，變壓器保護(hù)僅有冷控失電保護(hù)出口跳閘而兩套變壓器電氣量保護(hù)均沒(méi)有動(dòng)作，同時(shí)電流電壓量均正常沒(méi)有突變，沒(méi)有故障電流、電壓，變壓器本體亦沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常，表明變壓器沒(méi)有發(fā)生故障。故障及跳閘過(guò)程情況分析如下:

1)風(fēng)冷控制柜未按定值要求寫(xiě)入正確邏輯程序，造成主變繞溫過(guò)高(115℃)或油面溫度過(guò)高(95℃)啟動(dòng)冷卻器跳閘回路(05)。

2)設(shè)計(jì)圖紙已明確主變非電量跳閘開(kāi)入由冷卻器控制柜經(jīng)主變保護(hù)C 柜實(shí)現(xiàn)主變跳閘，且各自回路一一對(duì)應(yīng)。其中冷卻器控制柜接入“05跳閘回路”為“冷卻器全停跳閘”，并未將“繞溫高跳閘”接入該回路。

3)2 號(hào)主變非電量保護(hù)定值單上明確要求“變壓器繞組溫度控制器100℃發(fā)信、115℃跳閘(暫不投入)”，而冷卻器控制裝置程序錯(cuò)誤的將“繞溫高跳閘、油溫高跳閘”均接入跳閘回路。

4)2 號(hào)主變繞組溫度傳感器故障，導(dǎo)致溫度傳送偏差較大，主變本體繞組溫度指示在72℃時(shí)，冷卻器控制裝置顯示為110℃ (達(dá)到繞溫高跳閘定值)。

2 故障分析

造成本次冷卻器全停保護(hù)誤動(dòng)的原因是變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)PLC 控制器程序邏輯存在問(wèn)題，變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)廠家對(duì)PLC 控制器的動(dòng)作邏輯設(shè)計(jì)不符合規(guī)范要求，將“油溫高、繞組溫度高和冷卻器全?！比N非電量保護(hù)的出口均啟動(dòng)同一只出口繼電器KA11。另外，由于變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)采集的變壓器繞組溫度誤差較大，變壓器實(shí)際繞組溫度僅為78℃，但變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)采集到的溫度卻為115℃，達(dá)到了動(dòng)作值，致使“繞組溫度高”保護(hù)通過(guò)KA11 繼電器出口開(kāi)入到變壓器非電量保護(hù)的“冷卻器全?！北Ｗo(hù)開(kāi)入端，造成變壓器“冷卻器全?！狈请娏勘Ｗo(hù)動(dòng)作跳閘。

3 暴露問(wèn)題

1)變壓器PLC 控制器廠家對(duì)PLC 控制器的動(dòng)作邏輯設(shè)計(jì)不符合規(guī)范要求，將“油溫高、繞組溫度高和冷卻器全?！比N非電量保護(hù)的出口均啟動(dòng)同一只出口繼電器，致使現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)沒(méi)有辦法對(duì)上述三種非電量保護(hù)分別進(jìn)行投退，繼電器出口動(dòng)作也不便于判斷是哪種非電量保護(hù)動(dòng)作。

2)設(shè)計(jì)單位在對(duì)變壓器的非電量保護(hù)二次回路設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有理解和掌握變壓器PLC 控制器的控制原理和邏輯，只是簡(jiǎn)單地將PLC 控制器的開(kāi)出接點(diǎn)設(shè)計(jì)引入到變壓器非電量保護(hù)裝置“冷卻器全?！钡拈_(kāi)入端。在設(shè)計(jì)階段沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PLC控制器動(dòng)作邏輯的缺陷。

3)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試和投產(chǎn)驗(yàn)收時(shí)，沒(méi)有對(duì)變壓器PLC 控制器的動(dòng)作邏輯進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證，僅通過(guò)在PLC 控制器上短接出口接點(diǎn)的方法驗(yàn)證二次回路的正確性。在投產(chǎn)驗(yàn)收階段也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PLC 控制器動(dòng)作邏輯的缺陷。

4)變壓器在投運(yùn)后進(jìn)行的各次檢驗(yàn)中，均沒(méi)有對(duì)變壓器PLC 控制器的動(dòng)作邏輯進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證，也是通過(guò)在PLC 控制器上短接出口接點(diǎn)的方法驗(yàn)證二次回路的正確性。在投運(yùn)后的各次檢驗(yàn)中還是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PLC 控制器動(dòng)作邏輯的缺陷

4 結(jié)束語(yǔ)

局內(nèi)已規(guī)范變壓器非電量保護(hù)PLC 控制裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，對(duì)變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)PLC 控制裝置根據(jù)每一種非電量保護(hù)設(shè)計(jì)一只對(duì)應(yīng)的出口繼電器，不會(huì)讓各種非電量保護(hù)去啟動(dòng)同一只出口繼電器，也就不會(huì)給設(shè)計(jì)和運(yùn)行帶來(lái)不便。

通過(guò)以上技術(shù)改造，杜絕了由于主變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)PLC 邏輯程序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常和事故，提高了500 kV 主變壓器運(yùn)行的可靠性。

［1］常州東芝變壓器有限公司.強(qiáng)油風(fēng)冷PLC 控制柜安裝使用說(shuō)明書(shū).常州.2008 年1 月.

［2］戴憲濱.變電站二次回路及其故障處理典型實(shí)例.北京:中國(guó)電力出版社.2012 年5 月.