堯 瑤

（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東揭陽(yáng)515200）

0 引言

某火電廠#3、#4機(jī)組6 kV分為A、B、C三段母線，有兩臺(tái)啟備變作#3、#4機(jī)組6 kV備用電源。高壓電動(dòng)機(jī)測(cè)控裝置全部采用國(guó)電南自PSM 692U型綜合保護(hù)裝置，均配置有低電壓和PT斷線檢測(cè)等相關(guān)保護(hù)。當(dāng)時(shí)PSM 692U電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控裝置的版本號(hào)為V2.11.106，校驗(yàn)碼A2B5。

1 事件經(jīng)過(guò)

事件1：2015-01-16T10：30：27，#4機(jī)組6 kV C段母線電壓互感器二次側(cè)A、B兩相保險(xiǎn)熔斷后，綜保裝置未判出PT斷線閉鎖低電壓保護(hù)（一相、兩相或三相斷線均應(yīng)閉鎖低電壓保護(hù)動(dòng)作），低電壓保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致#4機(jī)C凝結(jié)水泵、C循環(huán)水泵、D/E磨煤機(jī)跳閘，#4機(jī)組負(fù)荷由750 MW降至500 MW。

事件2：2015年9月13日，#3機(jī)因故跳閘，6 kV 3B段母線失壓，母線電壓曲線如圖1所示，在6 kV 3B段工作電源開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，0.75 s內(nèi)母線三相線電壓已降至低電壓保護(hù)動(dòng)作值（低電壓保護(hù)定值為50 V，延時(shí)0.5 s），但3B循環(huán)水泵電機(jī)、3B前置泵電機(jī)、3B引風(fēng)機(jī)電機(jī)、3B送風(fēng)機(jī)電機(jī)開(kāi)關(guān)低電壓保護(hù)拒動(dòng)，開(kāi)關(guān)未跳閘。

圖1 6 kV 3B段母線電壓趨勢(shì)圖

3B一次風(fēng)機(jī)電機(jī)、3C磨煤機(jī)電機(jī)、3F磨煤機(jī)電機(jī)在熱控DCS邏輯保護(hù)動(dòng)作（圖2）后6 kV開(kāi)關(guān)跳閘，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后報(bào)低電壓保護(hù)動(dòng)作。3B凝結(jié)水泵電機(jī)、3B工業(yè)水泵電機(jī)在跳機(jī)前未運(yùn)行，報(bào)低電壓保護(hù)動(dòng)作。

6 kV 3B段工作電源開(kāi)關(guān)跳開(kāi)2 s后，廠用電長(zhǎng)延時(shí)切換（定值2 s）至#01啟備變，由于未跳開(kāi)的電動(dòng)機(jī)群自啟動(dòng)，導(dǎo)致啟備變高壓側(cè)及低壓側(cè)B分支過(guò)載（圖3）。

#3、#4機(jī)組6 kV 3B段、4A段均采用長(zhǎng)延時(shí)切換，如#3、#4機(jī)組同時(shí)跳閘，一旦6 kV 3B段、4A段電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù)未動(dòng)作，有可能導(dǎo)致啟備變過(guò)載跳閘，機(jī)組失去廠用電，擴(kuò)大事故范圍。

圖2 #3機(jī)跳閘SOE記錄

2 原因分析

該廠#3、#4機(jī)組6 kV電機(jī)低電壓保護(hù)定值為50 V，延時(shí)0.5 s跳閘，設(shè)置了當(dāng)PT斷線時(shí)閉鎖低電壓保護(hù)，此V2.11.106版本保護(hù)裝置PT斷線閉鎖有以下判據(jù)（兩者為或邏輯）：

（1）三相線電壓同時(shí)小于30 V且工作電流大于0.06 A時(shí)，判PT斷線，瞬時(shí)閉鎖低電壓保護(hù)，延時(shí)3 s發(fā)PT斷線告警；

（2）三相線電壓中任意兩個(gè)線電壓之間壓差大于30 V，判PT斷線，瞬時(shí)閉鎖低電壓保護(hù)，延時(shí)3 s，發(fā)PT斷線告警。

低電壓保護(hù)誤動(dòng)分析：此V2.11.106版本保護(hù)裝置提供的低電壓保護(hù)邏輯中對(duì)PT斷線閉鎖功能不完善，不具備兩相PT斷線閉鎖低電壓保護(hù)動(dòng)作功能，導(dǎo)致4C段電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù)未受PT斷線閉鎖而誤動(dòng)作。

圖3 6 kV 3B段未跳開(kāi)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)電流波形

低電壓保護(hù)拒動(dòng)分析：#3機(jī)組跳閘后，#3發(fā)電機(jī)程跳逆功率保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)#3機(jī)6 kV B段工作電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)，6 kV B段母線三相電壓下降到低電壓動(dòng)作值（50 V）時(shí)，事故前停運(yùn)的3B工業(yè)水泵、3B凝結(jié)水泵以及DCS邏輯跳閘的3C/3F磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)因沒(méi)有負(fù)荷電流，不判據(jù)PT斷線，故低電壓保護(hù)動(dòng)作；3B循環(huán)水泵、3B引風(fēng)機(jī)、3B送風(fēng)機(jī)及3B前置泵電機(jī)在母線電壓降低到動(dòng)作值時(shí)，低電壓保護(hù)啟動(dòng)，但未達(dá)到0.5 s延時(shí)尚未出口跳閘，從#3發(fā)變組故障錄波圖（圖1）可以看出，在母線電壓下降到動(dòng)作值50 V再過(guò)0.3 s后，線電壓已下降到30 V以下，且還有工作電流，滿足判斷PT斷線閉鎖條件，PT斷線瞬時(shí)閉鎖低電壓保護(hù)。故障記錄沒(méi)有報(bào)PT斷線告警，是因?yàn)樵诎l(fā)PT斷線告警信號(hào)（延時(shí)3 s）前快切裝置已切換成功（長(zhǎng)延時(shí)切換時(shí)間2 s），電壓已恢復(fù)，故不再發(fā)PT斷線告警信號(hào)。

3 邏輯優(yōu)化及測(cè)試報(bào)告

聯(lián)合國(guó)電南自廠家對(duì)綜保裝置PT斷線判據(jù)邏輯進(jìn)行完善優(yōu)化，對(duì)PT斷線閉鎖低電壓進(jìn)行動(dòng)模試驗(yàn)，并出具試驗(yàn)報(bào)告。

3.1 PT斷線判據(jù)邏輯優(yōu)化

PT斷線判據(jù)邏輯優(yōu)化如圖4所示。

圖4 PT斷線判據(jù)

3.2 邏輯測(cè)試

（1）單相斷線：將任意一相電壓變?yōu)榱?，裝置發(fā)PT斷線信號(hào)。

是否正確（打“√”表示）：正確√；錯(cuò)誤 。

（2）兩相斷線：

1）有流定值測(cè)試：同時(shí)輸入A、C相電流，將任意兩相電壓變?yōu)榱?，裝置發(fā)PT斷線信號(hào)。改變輸入電流，記錄數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 有流定值測(cè)試數(shù)據(jù)

2）電流增加量測(cè)試：輸入三相保護(hù)電流和三相額定保護(hù)電壓，然后將任意兩相電壓變?yōu)榱?，同時(shí)增加電流，使低電壓動(dòng)作。記錄數(shù)據(jù)如表2所示。

（3）三相斷線：

表2 電流增加量測(cè)試數(shù)據(jù)

1）有流定值測(cè)試：同時(shí)輸入A、C相電流和三相額定電壓，將三相電壓變?yōu)榱?，裝置發(fā)PT斷線信號(hào)。改變輸入電流，記錄數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 有流定值測(cè)試數(shù)據(jù)

2）電流增加量測(cè)試：輸入三相保護(hù)電流和三相額定保護(hù)電壓，然后將三相電壓變?yōu)榱悖瑫r(shí)增加電流，使低電壓動(dòng)作。記錄數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 電流增加量測(cè)試數(shù)據(jù)

3）du/dt值測(cè)試：輸入A、C相電流和三相額定電壓，改變其電壓變化率，使PT斷線動(dòng)作，記錄數(shù)據(jù)如下：電壓變化終值22.500 V；電壓滑差變化始值309.000 V/s；電壓滑差變化終值291.000 V/s；電壓滑差變化步長(zhǎng)3.000 V/s；保持時(shí)間0.600 s；頻率50.000 Hz。

測(cè)試結(jié)果如表5所示。

表5 測(cè)試結(jié)果

4 裝置升級(jí)整改

按照上述PT斷線判據(jù)邏輯升級(jí)6 kV綜合保護(hù)測(cè)控裝置軟件版本，現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，確保繼電保護(hù)裝置可靠性。