林良柱

摘 要：在發(fā)電廠發(fā)變組二次回路中，主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)的輔助回路，通過其回路發(fā)信至DEH作機組并網(wǎng)信號、發(fā)變組保護動作出口經(jīng)此回路至主變高壓側(cè)兩個斷路器的跳閘回路，因此有著極其重要的作用。本文以印尼棉蘭2×220MW電廠的#2機組并網(wǎng)帶負(fù)荷后，因#2主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)回路故障造成斷路器無法跳開的事故案例，展開對主變出線隔離開關(guān)的輔助回路優(yōu)化的討論。

關(guān)鍵詞：主變高壓側(cè);隔離開關(guān);擴展繼電器;跳閘回路;輔助接點

中圖分類號：F407.61 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）06-0167-03

0 前言

在升壓站采用2/3接線中，為了升壓站的運行的靈活性，常會有機組不發(fā)電時，會將主變高壓出線隔離開關(guān)分開后，合上兩斷路器（邊斷路器及中斷路器）并聯(lián)兩母線或另一出線的運行方式。因此，至機組的DEH并網(wǎng)信號、發(fā)變組保護出口跳閘、機組緊急跳閘待均必須通過主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)的輔助接點閉鎖。以下將以印尼棉蘭2×220MW電廠#2機主變高壓側(cè)并網(wǎng)斷路器拒動事故引申討論其主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)的輔助接點的問題及優(yōu)化。

1 故案例的經(jīng)過及原因

印尼棉蘭2×220MW電廠采用發(fā)電機不設(shè)出口斷路器的單元接線方式經(jīng)主變引接至275kV升壓站系統(tǒng)，升壓站采用2/3接線方式再經(jīng)兩回線路接入印尼當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)。#2主變接入升壓站為第四串（不完整串，主變高壓側(cè)經(jīng)過出線隔離開關(guān)6A4-3至高壓側(cè)兩斷路器6AB4、6A4）。事故經(jīng)過：當(dāng)?shù)貢r間2014年8月5日12：25，#2機組并網(wǎng)帶負(fù)荷后，運行正常，在2014年8月5日22：05，汽機DEH（汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)）系統(tǒng)自動發(fā)指令汽機減負(fù)荷，運行人員在發(fā)電機減負(fù)荷后接近至5MW時，運行人員想使用運行操作臺上按下主變高壓側(cè)斷路器緊急跳閘按鈕跳開#2主變高壓側(cè)斷路器6AB4、6A4，將#2機組解列。但按下緊急跳閘按鈕多次后仍無法跳開#2主變高壓側(cè)斷路器6AB4、6A4，而汽機仍然在減負(fù)荷，使得發(fā)電機逆功率運行，從而發(fā)變組保護中發(fā)電機逆功率保護已動作，發(fā)變組保護裝置已出口跳閘，但仍然無法跳開#2主變高壓側(cè)斷路器6AB4、6A4。在發(fā)變組保護動作后3.5秒（斷路器失靈保護動作出口延時時間）升壓站的#2主變高壓側(cè)斷路器6AB4、6A4各自斷路器保護失靈動作，最終將#2主變高壓側(cè)斷路器6AB4、6A4跳開，#2發(fā)電機解列。

事故原因：為何汽機DEH系統(tǒng)會自動發(fā)指令減負(fù)荷。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)變組的二次回路中有三個并網(wǎng)信號（此并網(wǎng)信號為兩斷路器輔助接點合閘位置并聯(lián)后串聯(lián)主變出線隔離開關(guān)擴展繼電器的常開接點，如圖1所示）在并網(wǎng)后應(yīng)該同時發(fā)至DEH系統(tǒng)，但當(dāng)時此三個并網(wǎng)同時從合位變分位，DEH邏輯判斷中認(rèn)為機組已解列，要自動減負(fù)荷逐步關(guān)汽機調(diào)節(jié)門。而在運行操作臺緊急跳閘按鈕及發(fā)變組保護動作出口均無法跳開#2主變高壓側(cè)開關(guān)6AB4、6A4。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)操作臺緊急跳閘按鈕跳閘回路和發(fā)變組保護動作出口跳閘回路均串主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)的擴展繼電器輔助接點回路，而此主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)的擴展繼電器接點沒能接通，所以造成兩個斷路器均無法跳開。以上兩問題都由于回路中使用到了出線隔離開關(guān)的擴展繼電器的輔助接點，而擴展繼電器拒動或燒壞會使其接點不動作，就會發(fā)生上述事故，而本次事故最終原因為在此擴展繼電器回路中有一處端子二次線沒有擰緊，在長期運行中松動，無法啟動擴展繼電器，所以其所有接點均不接通。就造成以上事故的發(fā)生，兩斷路器均拒動的情況。圖2所示為主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)合閘回路擴展繼電器圖及二次松動位置。

圖2中，由于無法啟動出線隔離開關(guān)擴展繼電器，而擴展繼電器的輔助接點又串聯(lián)于斷器路的跳閘回路一和跳閘回路二中，如圖3所示（因兩臺斷路器跳閘回路相同，在此舉例一臺斷路器跳閘回路）。

圖3中，因發(fā)變組保護動作出口及緊急跳閘開入都是需要經(jīng)過擴展繼電器的輔助接點后才將斷路器跳閘線圈帶電實現(xiàn)斷路器跳閘。由于擴展繼電器沒有啟動，兩臺斷路器6AB4、6A4在發(fā)變組和緊急跳閘按鈕都無法跳開。事故最終是由于發(fā)變組保護動作后同時發(fā)啟動失靈信號至升壓站的兩斷路器6AB4、6A4的斷路器保護裝置，后者斷路器失靈保護動作經(jīng)延時跳開此兩斷路器6AB4、6A4。本次事故中，沒有對升壓站外線造成影響，尚沒有擴大事故范圍，但因機組發(fā)變組保護無法將兩臺斷路器跳開，也使發(fā)電機短時逆功率運行，事故發(fā)生后對各設(shè)備進行徹底檢查后，各設(shè)備正常。

2 問題處理及優(yōu)化

本次事故中誘因是二次線松動造成擴展繼電器無法正常動作，但主要問題的源頭是隔離開關(guān)回路上使用了擴展繼電器，而擴展繼電器又接入發(fā)信和跳閘回路中，所以此擴展繼電器運行情況直接關(guān)系到整臺機組的的安全可靠運行。升壓站的隔離開關(guān)所接入的重要回路都不應(yīng)該使用擴展繼電器的接點?，F(xiàn)有考慮到如下兩方面不穩(wěn)定因素：（1）機組正常運行時此擴展繼電器將長時間得電動作，如繼電器質(zhì)量問題使得繼電器線圈燒壞或其接點長期運行老化，都會使接點不通;（2）繼電器安裝在升壓站保護屏的后門上（保護屏的主門，常會打開檢查），由于此保護屏的后門在運行當(dāng)中會經(jīng)常性開門檢查，如打開后門產(chǎn)生振動也可能使繼電器與繼電器座松動，使其接點可能會造成不通現(xiàn)象。以上兩方面不穩(wěn)定因素出現(xiàn)任一種都會造成機組減負(fù)荷解列及發(fā)變組保護無法跳開斷路器，對機組運行帶來極大的安全隱患。

問題處理及優(yōu)化：（1）全升壓站的所有接線箱的二次線及端子進行全面擰緊，全面檢查各設(shè)備的接線情況。（2）將此#2主變高壓側(cè)隔離開關(guān)的擴展繼電器，將所有用到此擴展繼電器的接點（包括至DEH的三個并網(wǎng)信號、6AB4、6A4兩臺斷路器四個跳閘串聯(lián)接點，一共為7對常開接點），直接引接#2主變高壓側(cè)隔離開關(guān)本體輔助接點上。

#1主變高壓側(cè)出線隔離開關(guān)同樣存在此問題，也按此方案優(yōu)化。因升壓站的設(shè)計、安裝、調(diào)試均為印尼AREVA公司負(fù)責(zé)，所以在現(xiàn)場與AREVA設(shè)計人員、調(diào)試人員一同討論及更改此回路。將不使用擴展繼電器的接點串入DEH發(fā)信、發(fā)變組保護動作出口及緊急跳閘等回路中，直接使用主變高壓側(cè)隔離開關(guān)的本體輔助接點有以下優(yōu)點：

（1）回路簡單化，各回路不再經(jīng)過擴展繼電器，回路簡化后，穩(wěn)定性增強。（2）長期帶電可靠運行，使用隔離開關(guān)本體接點長期得電也不易發(fā)生老化。（3）除去擴展繼電器后，不再存在繼電器質(zhì)量問題而引起的斷路器拒動的情況。

主變高壓側(cè)兩個斷路器的跳閘回路按此方案進行優(yōu)化后，其跳閘回路圖。如圖4所示。

經(jīng)過上述的處理優(yōu)化方案更改，也進行多次的模擬試驗及回路檢查調(diào)試后。印尼棉蘭2×220MW電廠#2機組多次并網(wǎng)及長時帶負(fù)荷運行至今，機組運行正常，沒有發(fā)現(xiàn)因此問題造成機組解列跳閘等情況出現(xiàn)。此主變高壓側(cè)隔離開關(guān)二次回路更改優(yōu)化得到了更安全可靠的接線及跳閘回路，對日后機組長期運行及機組維修都打下良好的二次回路基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

由于印尼電網(wǎng)現(xiàn)時還在發(fā)展階段，所以印尼AREVA公司設(shè)計二次回路中，會有所欠缺，印尼電網(wǎng)也沒有像我國相關(guān)的繼電保護及二次回路的規(guī)程規(guī)范，更缺少類似的繼電保護及二次回路的反事故措施等手段來確?；芈房煽啃?，使得其二次回路方面相對比較薄弱。上述事故中，就此主變高壓側(cè)隔離開關(guān)使用擴展繼電器用以保護跳閘等重要回路的問題，本人進一步建議：

（1）將DEH信號和發(fā)變組保護跳閘出口及緊急跳閘等重要回路所使用隔離開關(guān)本體接點外，如果隔離開關(guān)本體有更多備用常開接點的情況下，最好將所有回路中所需用到隔離開關(guān)接點回路的都統(tǒng)一引接到隔離開關(guān)的本體接點上，回路中少一個環(huán)節(jié)就多一份安全穩(wěn)定。（2）升壓站的重要二次回路上不單指會使用到隔離開關(guān)輔助接點，還會使用到斷路器的輔助接點，所以都要直接引用斷路器的本體輔助接點，不能使用擴展繼電器接點。

由于使用隔離開關(guān)或斷路器的輔助接點接入的回路較多，其輔助接點如數(shù)量有限，需在工程開展前對隔離開關(guān)及斷路器的二次回路進一步詳細(xì)檢查所要的輔助接點數(shù)量，與設(shè)計院及生產(chǎn)廠家進行要求，使隔離開關(guān)及斷路器接點數(shù)量能完全滿足各回路的需求，避免再次使用擴展繼電器。在當(dāng)年國家能源局第161號文《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》第3.4點“斷路器或隔離開關(guān)電氣閉鎖回路不應(yīng)設(shè)重動繼電器類元器件，應(yīng)直接用斷路器或隔離開關(guān)的輔助觸點;操作斷路器或隔離開關(guān)時，應(yīng)確保待操作斷路器或隔離開關(guān)位置正確，并以現(xiàn)場實際狀態(tài)為準(zhǔn)”。這也進一步規(guī)范防止此類問題發(fā)生?，F(xiàn)在我們國外工程的增多，接觸的國外公司也會隨之增加，因不同國家的電網(wǎng)系統(tǒng)差異，其所設(shè)計的二次回路都不盡相同，所以在接觸工程上需更加注意升壓站和機組間的二次回路配合問題，完善及排查問題回路，杜絕類似的事故再次發(fā)生。

參考文獻

[1] 《電氣工程電氣設(shè)計手冊（二次部分）》中國電力出版社.

[2] 《印尼棉蘭電廠升壓站二次回路圖》印尼AREVA公司.

[3] 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》國家能源局第161號文.