曹 森

（華電電力科學研究院西安分院，陜西西安,710000）

淺談廠用電繼電保護配置與整定的重要性

曹 森

（華電電力科學研究院西安分院，陜西西安,710000）

通過一起火電機組的非停事故，來分析其廠用電繼電保護配置與整定存在的問題，提高從業(yè)人員對繼電保護整定或核算工作的重視性。

繼電保護配置；繼電保護整定

0 引言

長期以來，國內(nèi)廠用電繼電保護整定沒有相應的標準，計算人員根據(jù)經(jīng)驗來完成整定工作。2016年DLT 1502《廠用電繼電保護整定計算導則》發(fā)布，然而工程實際中根據(jù)導則來計算或核算廠用電繼電保護定值依然需要一個長時間的過程。

在本文涉及的火電機組非停事故中，廠用電繼電保護由于配置及計算的問題發(fā)生了兩次越級跳閘，最終把一次小事故發(fā)展成了一次非停，給電廠造成了很大的經(jīng)濟損失，也影響了電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。

圖1：RT16型熔斷器時間電流特性曲線

1 事故經(jīng)過

2016年7月1日，#3機組負荷170MW，主汽壓力12MPa，主汽溫度535℃，甲定冷水泵在運行，定冷水流量正常，機組運行正常。9點37分，機組停機，首出為斷水保護動作。運行人員檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機甲乙定子冷卻水泵均停止運行。

運行人員就地查看發(fā)現(xiàn)機側(cè)#13閘門配電盤進線處短路放電跡象明顯。同時發(fā)現(xiàn)配電柜上部高加空氣管在漏水，配電柜頂部有大量水跡，綜合放電部位分析認為配電盤上部進水導致帶電母線絕緣降低產(chǎn)生放電，引起配電柜短路著火。

2 事故分析

2.1 400V配電裝置配置情況

3CA段與3CB段分別通過變壓器引自廠用6kV 3BA段和3BB段。3CA段與3CB段之間有聯(lián)絡開關(guān)4310。4310開關(guān)有硬接線實現(xiàn)的自動合閘功能。當進線開關(guān)4311或4321跳開時，4310自動合閘。發(fā)生故障的#13閘門配電盤工作電源引自3CA段07間隔。

2.2 繼電保護第一次越級跳閘

機側(cè)#13閘門配電盤電源開關(guān)在3CA07間隔，為刀熔開關(guān)，僅配備熔斷器。當就地發(fā)生接地放電故障后，3CA電源開關(guān)4311開關(guān)接地保護IR4先于熔斷器動作，導致3CA配電段失壓。該配電段所帶輔機均跳閘，其中包含甲定子冷卻水泵。

2.3 繼電保護第二次越級跳閘

4311開關(guān)跳閘后，其常閉接點閉合，啟動了硬回路的備用聯(lián)鎖，合上了3CA與3CB配電段之間的聯(lián)絡開關(guān)4310，使故障回路又一次帶電。這時，聯(lián)絡開關(guān)4310與3CB配電段進線開關(guān)4321接地保護同時動作，導致3CB母線失壓。

2.4 非停事故的發(fā)生

3CA段失電導致甲定冷水泵停止運行。3CB段失電導致乙定冷水泵聯(lián)起失敗。此時，甲乙定冷水泵均不在運行，定子冷卻水流量低低，發(fā)電機斷水保護動作，從而導致機組停機。

3 事故中暴露出的問題

3.1 400V聯(lián)絡開關(guān)自動合閘的問題：

事故后，查看現(xiàn)場確認4310開關(guān)沒有配備自備投裝置。同時調(diào)取了4310開關(guān)的DCS邏輯，發(fā)現(xiàn)沒有DCS聯(lián)鎖合閘的功能。

據(jù)此，確認4310開關(guān)聯(lián)絡合閘確實是由就地硬回路實現(xiàn)的。硬回路實現(xiàn)的聯(lián)鎖功能，僅依靠進線開關(guān)的常閉接點，并沒有經(jīng)過其他的邏輯判斷，存在極大的安全隱患。在此次事故中，嚴重的擴大了事故范圍。

3.2 繼電保護越級跳閘的問題：

3.2.1 刀熔開關(guān)和進線開關(guān)脫扣器保護失配。

進線開關(guān)采用長征電器十一廠提供的CB11-1600型塑殼斷路器，脫扣器型號為ST48-M，脫扣器接地保護IR4的定值為400A，延時為0.4s,實際動作值為754A，0.4s。而3CA07間隔配置為HH15型刀熔開關(guān)，回路內(nèi)僅有一個熔斷器作為保護，熔斷器為西安熔斷器廠生產(chǎn)的NT1/RT16-1，gG250A型熔斷器。根據(jù)廠家提供的特性曲線（見圖1）查知，在短路電流800A左右，熔斷時間長達100s。發(fā)生故障時，進線開關(guān)的保護動作在前，造成越級。

3.2.2 進線開關(guān)和聯(lián)絡開關(guān)脫扣器保護失配。

3CB段進線4321開關(guān)接地保護IR4定值為：400A，0.4s，實際動作值為：606A，0.4s；聯(lián)絡開關(guān)4310開關(guān)接地保護IR4定值為：250A，0.3s，實際動作值為：576A，0.3s。正常情況下，4310聯(lián)絡開關(guān)自動合閘于故障母線上時，應該4310聯(lián)絡開關(guān)的保護先于3CB段進線開關(guān)4321動作。但實際兩個保護都動作，可以看出進線開關(guān)和聯(lián)絡開關(guān)接地保護只設100ms級差是不足以躲開開關(guān)動作且電弧熄滅的固有時間。

4 結(jié)論

針對此次非停事故，我們給出了如下建議：

4.1 針對硬接線回路聯(lián)鎖存在明顯的問題，拆除進線開關(guān)與母聯(lián)開關(guān)之間的硬接線自投回路。為保障電源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，在今后的改造中對電源開關(guān)和聯(lián)絡開關(guān)加裝備自投裝置。

4.2 對僅配備熔斷器的回路進行改造，防止再次出現(xiàn)保護越級的情況。

4.3 檢查全廠400V保護定值整定情況，對存在的定值或延時配合不當?shù)牡胤郊皶r改正。統(tǒng)籌考慮全廠保護延時級差的設置。

繼電保護的配置和整定計算關(guān)系著全廠電氣設備的安危，廠用電低電壓等級的繼電保護更不能忽視。如文中所列非停事故，本是單一設備跳閘就能切除的事故，最終迫使機組停運。所以，在DLT 1502《廠用電繼電保護整定計算導則》頒布后，根據(jù)導則來對保護定值進行核算的工作更是刻不容緩。

[1]何必濤.淺談電網(wǎng)繼電保護配置及整定計算[J]. 廣東科技,2013,06:17-18.

[2]董傲楊.密山風力發(fā)電站接入對雞西220kV電網(wǎng)繼電保護的影響研究[D].華北電力大學,2014.

曹森，1984-，男，陜西咸陽人，工程師，2006起從事火電機組調(diào)試工作十余年，現(xiàn)就職于華電電科院西安分院，從事火電機組技術(shù)監(jiān)督管理工作。

Discussion of unit auxiliary power system relays configuration and calculation’s importance from an accident

Cao Sen
(Xi’an Branch of Huadian Electric Power Research Institute，Xi’an 710000，China)

The mistakes that exist in the work of unit auxiliary power system relays configuration and calculation will be analyzed form a power plant accident. Engineers should pay much more attention to this work.

relay configuration;relay setting value calculation