蔡治華 吳 菡
(上海電力新能源發(fā)展有限公司,上海200010)
發(fā)電機(jī)功率變送器為判斷發(fā)電機(jī)發(fā)出功率是否正常并將其傳送至DCS的重要設(shè)備,故其對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著極為重要的作用,其可靠性低可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)機(jī)組跳停事故,影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
在《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定兩個(gè)及以上安裝單位的公用保護(hù)和自動(dòng)裝置回路,應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的熔斷器或自動(dòng)開關(guān),且保護(hù)雙重化配置時(shí),任一套保護(hù)或自動(dòng)裝置不應(yīng)跨接雙重化配置的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。因此發(fā)電機(jī)功率變送器的電源或電流電壓回路需獨(dú)立引出,不可將電源與其他保護(hù)裝置或自動(dòng)保護(hù)裝置合用。在每個(gè)電源回路中應(yīng)安裝單獨(dú)的熔斷器或自動(dòng)開關(guān),因?yàn)槠渌Wo(hù)或自動(dòng)裝置發(fā)生故障或失去電源時(shí),可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)功率變送器不動(dòng)或誤動(dòng)。發(fā)電機(jī)功率變送器通過采集電流與電壓數(shù)據(jù)來判斷發(fā)電機(jī)功率是否正常,因此它需要有獨(dú)立的電流回路,且回路應(yīng)由單獨(dú)的零序電流互感器引出。若幾個(gè)功率變送器同時(shí)使用,則有多少個(gè)變送器就應(yīng)該設(shè)有多少個(gè)電流回路。倘若使用一條回路,將幾個(gè)變送器串聯(lián)在回路中,一個(gè)變送器回路發(fā)生故障時(shí),將導(dǎo)致其他幾個(gè)變送器回路也同時(shí)發(fā)生故障,則發(fā)電機(jī)功率變送器將徹底失去作用,給發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行埋下隱患。
發(fā)電機(jī)功率變送器某一相錯(cuò)接線或是少接線以至三相缺相,會(huì)造成功率變送器誤判斷成發(fā)電機(jī)斷線,造成跳機(jī)事故。
當(dāng)發(fā)生某一相缺相時(shí),其余兩相幅值變大,相位不變,中性線電流值為剩余兩相電流之和。如圖1、圖2所示,正常時(shí)In=0;缺相時(shí)In=Ib+I(xiàn)c,Ia=0。因此,從中性線電流值的變化,檢修人員可以通過鉗形電流表來判斷是否存在缺相故障。
圖1 正常情況下電流向量圖
圖2 缺相時(shí)電流向量圖
正常情況下和缺相時(shí)電壓向量圖如圖3、圖4所示。
圖3 正常時(shí)電壓向量圖
圖4 缺相時(shí)電壓向量圖
功率變送器進(jìn)出線接反會(huì)引起變送器信號(hào)量出錯(cuò),從而危害到機(jī)組的安全運(yùn)行。該故障可在試運(yùn)行前通過萬用表測量得出,從而加以避免。
如表1所示,正常工作時(shí),流進(jìn)電流略微大于流出電流,試驗(yàn)時(shí)略加注意就能避免因變送器進(jìn)出線接反引起的故障。
表1 正常與故障時(shí)電流值
此外,在接線中還需注意信號(hào)回路同樣需要有獨(dú)立的引出線,且信號(hào)回路不能與其他回路混用,需由專用熔斷器或空氣開關(guān)進(jìn)行供電,且變送器信號(hào)回路進(jìn)出線不可接反。信號(hào)回路接線錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致干擾信號(hào)竄入信號(hào)回路,從而使DCS得到的數(shù)字量不準(zhǔn)確。進(jìn)出線接反也會(huì)導(dǎo)致DCS數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,從而錯(cuò)誤判斷發(fā)電機(jī)狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)跳閘。
直流回路和交流回路不能使用一根電纜。如果是由電流互感器和電壓互感器單獨(dú)引出的回路,在回路中必須分別有且僅有一點(diǎn)可靠接地。對(duì)于發(fā)電機(jī)功率變送器的電源,應(yīng)有監(jiān)視其完好性的措施。
吳涇熱電廠#8、#9機(jī)組有三組發(fā)電機(jī)功率變送器,DCS通過分析兩個(gè)變送器的功率平均值來給出模擬量并通過卡計(jì)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以作用于發(fā)電機(jī)跳閘。去年10 月,吳涇熱電廠發(fā)電機(jī)功率變送器發(fā)生了電流回路三相短路,從而導(dǎo)致三個(gè)變送器同時(shí)短路,導(dǎo)致機(jī)組意外跳閘。事故原因?yàn)闄z修人員誤將變送器兩端短路,若當(dāng)時(shí)三組變送器分別接入獨(dú)立的回路中,則該起事故完全可以避免。
事故后,我部門對(duì)功率變送器進(jìn)行重新接線(原接線圖如圖5所示,重新接線后接線圖如圖6所示),使電源回路、電流回路、電壓回路分別獨(dú)立運(yùn)行。重新接線后,發(fā)電機(jī)功率變送器的可靠性大大提高。
圖5 原功率變送器接線圖
圖6 更改后的功率變送器接線圖
通過對(duì)功率變送器接線的更改,我們不僅規(guī)范了接線,降低了工作中誤動(dòng)或誤跳閘的可能性,同時(shí)也提高了#8、#9 發(fā)電機(jī)功率變送器的安全可靠性,為吳涇熱電廠的安全運(yùn)行做出了貢獻(xiàn)。
[1]GB/T50062—2008 電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]李天華,秦紅霞,張?jiān)缕?,?DL/T317—2010《繼電保護(hù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范》學(xué)習(xí)讀本[M].北京:中國電力出版社,2015.
[3]能源部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊2:電氣二次部分[M].北京:中國電力出版社,1991.