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        脫硫系統(tǒng)6 kV開關不能分閘原因分析及改進

        2016-08-10 08:11:57李立民山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司山西河津043300
        電力安全技術 2016年1期
        關鍵詞:分閘合閘命令

        李立民(山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司,山西 河津 043300)

        脫硫系統(tǒng)6 kV開關不能分閘原因分析及改進

        李立民
        (山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司,山西 河津 043300)

        某電廠脫硫6 kV開關配置的REX521保護繼電器在分閘命令存在的情況下,開關仍可以合閘,且開關合閘后通過保護繼電器不能分閘。針對此問題進行原因分析和回路改進,消除了該開關控制回路存在的安全隱患,確保開關可靠動作。

        脫硫系統(tǒng);保護繼電器;開關;合分閘邏輯

        0 概況

        某電廠脫硫6 kV系統(tǒng)配置江蘇大全長江電器股份有限公司生產(chǎn)的8BK86-12型開關柜,開關為西門子3AH型真空開關,配ABB的REX521型保護繼電器,開關控制回路如圖1所示。開關合閘過程為:保護繼電器收到DCS或開關本體操作把手的合閘命令后,輸入信號DI3變?yōu)?,通過REX521保護繼電器內(nèi)部邏輯判斷,驅(qū)動重載合閘出口繼電器PO實現(xiàn)開關合閘。開關分閘過程為:保護繼電器收到DCS或開關本體操作把手的分閘命令后,輸入信號DI4變?yōu)?,通過REX521保護繼電器內(nèi)部邏輯判斷,驅(qū)動快速重載分閘出口繼電器HSPOl實現(xiàn)開關分閘。

        1 開關控制回路存在的問題

        2012-12-30,檢修人員完成增壓風機開關REX521保護繼電器校驗后,對開關進行傳動試驗,試驗合閘正常;但開關合閘后進行分閘傳動時,開關不能分閘。檢修人員對開關分閘回路檢查,發(fā)現(xiàn)增壓風機事故按鈕沒有復位,REX521保護繼電器接收到的分閘命令一直接通,檢修人員對事故按鈕復位后重新進行試驗,開關合分閘恢復正常。檢修人員隨后對脫硫6 kV系統(tǒng)其他開關重復模擬分閘回路接點粘死時開關合分閘試驗,發(fā)現(xiàn)所有開關在分閘命令一直接通的情況下,通過REX521保護繼電器仍可以合閘,且合閘后通過DCS、開關本體操作把手、事故按鈕都不能實現(xiàn)分閘。

        圖1 改進前的開關控制回路

        2 問題分析

        2.1 REX521保護繼電器合分閘邏輯分析

        (1) REX521保護繼電器為微機型保護繼電器,開關合分閘通過保護繼電器內(nèi)部邏輯進行控制,合分閘命令必須為一脈沖性信號。保護繼電器合分閘邏輯如圖2所示。開關合閘過程為:保護繼電器在接收到合閘命令脈沖信號的同時,繼電器內(nèi)部的合閘條件(close enble)允許,驅(qū)動合閘出口繼電器實現(xiàn)開關合閘;如繼電器內(nèi)部的合閘條件不允許,則不允許開關合閘。開關分閘過程為:保護繼電器在接收到分閘命令脈沖信號時,驅(qū)動分閘出口繼電器直接實現(xiàn)開關分閘。

        (2) 開關的合閘條件可以和外部輸入信號DI1-DI9中的任何一個進行關聯(lián)。如果進行了關聯(lián),則關聯(lián)的外部信號中DI1-DI6,DI8-DI9輸入必須為1(外部接點閉合,見圖2)、DI7輸入必須為0(外部接點斷開,通過內(nèi)部取反后為1)時,開關合閘條件滿足,開關可以合閘;否則開關不允許合閘。如果開關的合閘條件與DI1-DI9不關聯(lián),則不關聯(lián)的外部輸入信號對開關的合閘沒有影響。圖2中合閘條件只與DI7關聯(lián),DI7為開關未儲能信號,開關正常時未儲能信號接點斷開,輸入為0時,通過內(nèi)部取反后為1,開關允許合閘。

        (3) 圖2中DI3為開關的合閘命令輸入信號,開關合閘后如果合閘命令一直存在,并且這時保護繼電器接收到分閘脈沖信號,則保護繼電器可以實現(xiàn)開關分閘。這時雖然合閘命令一直存在,但此命令為保持信號,所以開關不再重合閘。此邏輯適用于開關的“防跳躍”邏輯。

        (4) 圖2中DI4為開關的分閘命令輸入信號,開關分閘后如果分閘命令一直存在,并且這時保護繼電器接收到合閘脈沖信號,則保護繼電器可以輸出合閘命令合上開關;同時也因為分閘命令輸入信號一直存在,保護繼電器不再能接收到分閘脈沖信號,開關也就不能實現(xiàn)分閘。

        圖2 保護繼電器的合分閘邏輯

        2.2 開關控制回路存在問題分析

        事故按鈕作為緊急情況下的急停操作,其回路必須可靠,但開關的分閘必須通過REX521保護繼電器的邏輯判斷,即通過“軟回路”實現(xiàn),這就造成開關的事故分閘回路存在以下問題:

        (1) 如果REX521保護繼電器故障,事故按鈕將失去作用;

        (2) 即使REX521保護繼電器正常,但在開關合閘前,如果開關的分閘回路已接通,這時事故按鈕也失去作用。

        3 開關控制回路改進及合分閘邏輯驗證

        3.1 對REX521保護繼電器輸入信號改進

        開關的控制回路邏輯應為:當分閘命令存在時,如果發(fā)出開關合閘命令,則開關不能合閘。為此對開關控制回路作如下改進,如圖3所示。

        (1) 取消原REX521保護繼電器DI7彈簧未儲能的信號接線。彈簧未儲能在保護繼電器內(nèi)部取反后作為開關允許合閘的條件,即開關沒儲能時不允許合閘;但此功能在開關本體已經(jīng)實現(xiàn),所以此處可以取消。

        (2) 將開關分閘命令并接到保護繼電器DI7(如圖3虛線部分)。這時如果分閘命令存在,則DI7的輸入為“1”,經(jīng)內(nèi)部取反后變?yōu)椤?”,因DI7的輸入和開關的允許合閘條件相關聯(lián),這時不允許開關合閘。

        3.2 開關事故按鈕回路改進

        為了保證事故按鈕在任何情況下都能可靠對開關進行分閘操作,對其進行如圖3所示改進,將事故按鈕用硬接線直接引接到開關分閘回路,不再經(jīng)由保護繼電器。

        3.3 控制回路改進后合分閘邏輯驗證

        (1) 模擬分閘命令一直存在(短接101和133分閘回路),開關通過DCS或開關本體操作把手都不能合閘;取消分閘命令,開關合閘正常。

        (2) 開關合閘后,模擬合閘命令一直存在(短接101和103合閘回路),從DCS發(fā)出分閘命令,開關可靠分閘且不重合。

        (3) 模擬事故按鈕沒復位,從DCS發(fā)出開關合閘命令,則開關合閘后隨即又分閘。

        (4) 開關合閘后,斷開REX521保護繼電器電源,REX521保護繼電器退出運行,用事故按鈕進行開關分閘試驗,開關可靠分閘。

        圖3 改進后的開關控制回路

        4 結束語

        通過對開關控制回路的分析和改進,解決了該電廠脫硫6 kV開關在分閘命令一直接通的情況下,開關仍可以合閘且合閘后不能分閘的重大隱患,為設備的安全運行提供了保證。目前,由于微機保護的應用,許多開關的跳合閘都通過繼電器邏輯實現(xiàn),所以應將傳動試驗作為檢查開關控制回路的重要措施。要求在開關安裝后必須對開關控制回路進行全面?zhèn)鲃釉囼?,既要保證開關合閘于故障條件下不發(fā)生跳躍現(xiàn)象,也要保證開關能可靠分閘。

        2015-08-16。

        李立民(1971-),男,工程師,主要從事繼電保護工作,email:804640160@qq.com。

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