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【摘要】本文分析了海门电厂#2机400V保安2E1段失压跳闸原因分析及改进措施,以供以后提前做好预防工作,避免失压跳闸事故的发生。
【关键词】失压跳闸;分析;措施
一、系统概述
1、保安段配置情况
华能海门电厂1号机组设0.4kV保安1E1段、0.4kV保安1E2段、0.4kV保安1EM段,用一台快速启动的柴油发电机组作为事故(备用)保安电源。
保安段正常运行工作电源由本机的400V炉11段、12段和400V机11段、12段供电,段间以ASCO切换开关连接,能够实现段间失电自动切换。柴油发电机组除设有事故自动启动方式外,还设有就地控制柜控制、集控室远方(DCS)控制、主控台按钮控制方式。当保安段母线电压降低到一定值时,由ASCO自动切换开关进行切换。如0.4kV保安1E1或1E2段母线电压不正常则联动柴油发电机组自动起动,柴油发电机组起动成功后,柴油发电机出口开关41EM合闸。工作电源恢复供电后,人工手动进行切换。
2、保安400V2E1段失压柴油发电机组自动投入试验方法
1)试验前保安负荷为正常工作模式,即400V保安2E1段由400V机21段供电。做好事故预想,将保安段重要负荷切换至400V保安2E2段;2)在400V保安2E1段正常运行的条件下,柴油发电机组控制柜“工作方式选择”开关在“远程-自动”位置,柴油机机旁控制箱在“自动工况”;3)检查确认A段隔离开关042E11在工作位置,合闸状态。检查确认B段隔离开关042E21在分位;4)将4222E拉至检修位;5)在DCS上给出A段检修状态指令,就地柴油机PLC确认接收指令;6)在DCS手动跳开400V机21段上的保安工作电源开关4211E,保安400V2E1段失电;7)柴油发电机组不启动。DCS上复位A段检修状态指令;8)柴油机发电机立即自动启动,出口开关42EM自动合闸,开关42E1自动合闸,400V2E1段由柴油发电机组供电,实现柴油发电机组自动投入功能;9)检查400V2E1段母线电压幅值、相序应符合要求且与母线标识一致。
二、故障发生现象
2010年6月10日9时20分 ,#2机组负荷1000MW,AGC投入,磨煤机A、B、C、D、E、F运行,2机400V保安2E1段出现失压,工作进线开关4211E和备用进线4222E开关同时跳闸,#2机柴油机组自启带保安2E1段,2A、2B、2C磨煤机油泵跳闸失压导致磨煤机跳闸,机组RB保护动作正常,辅机油泵联动正常,负荷稳定在460MW。
三、故障检查情况
故障发生后,检查400V汽机21段电压正常,400V锅炉22段电压正常,检看DCS 9:17至9:20 #2机保安2E1段母线电压曲线,其间出现几次波动,该电压是由母线PT综保9691D采保安段母线电压后转为4-20mA量送DCS,因而初步判断可能为电压输出信号回路接触不良引起,后经对该回路进行检查,发现综保护9691D装置扩展板端子218端子有松动现象(218、219端子为电压信号输出端子),随后把端子上紧,通知运行恢复正常运行方式。
四、故障原因分析
保安2E1段电源开关4211E自动跳闸逻辑(与关系)
1、4211E开关在合闸位置
2、保安2E1段母线电压<120V,延时1S。
根据DCS逻辑判据条件,经现场检查及曲线分析,检查故障发生原因是由于2E1保安段电压信号监测9691D装置扩展板端子218端子松动,引起电压输出信号接触不良,造成电压信号瞬时波动造成失压(满足保安2E1段电源开关4211E自动跳闸逻辑:保安2E1段母线电压<120V,延时1S。),当检测到保安段电压失去时发指令跳开其工作进线开关和备用进线开关,柴油机PLC检测母线失压启动柴油机带保安段。在工作源切换到柴油机供电过程2E1保安段短时失电(柴油机自启动至稳定负荷供电需5~10S),因此在切换过程中也造成2E1保安段上的负荷(如磨煤机A、B、C油站油泵)短时失压跳闸。
五、故障分析结论
从本次保安段母线失压自启柴油机过程看,装置保护动作正常。由于该电压信号来自保安段的母线PT综保装置,采用单信号逻辑,综保电压信号上送DSC为4~20mA,容易受到电磁干扰或接线接触不良而出现波动,当检测到保安段电压失去时引起DCS发指令跳开保安段的工作及备用进线开关,使保安段短时失压,柴油机联动。
六、解决办法
对于综保电压信号上送DSC为4~20mA,容易受到电磁干扰或接线接触不良而出现波动导致保护动作,我们采取了完善保安低压启动回路的办法解决:
在DCS跳保安段工作及备用开关逻辑上增加保安段母线低电压信号判据,与原有的母线电压信号采用三取二判断,防止装置误动,提高保护的可靠性。
即修改保安2E1段电源开关4211E自动跳闸逻辑(与关系)为:(1)4211E开关在合闸位置;(2)保安2E1段母线电压<120V,延时1S;(3)保安段母线电压低信号。
具体改进方案:在保安段PT保护柜内电压二次回路增加两个欠电压监视继电器两(JY-7/3DK/220,无需工作电源。分别接常闭点5-7及13-15,线圈2-8接点),欠电压定值修改为30V(保安段母线线电压为400V,母线PT综保采样二次电压上送DCS为100V,自动跳闸逻辑母线电压<120V,延时1S,因此设置欠电压继电器线圈动作电压为30V)。当保安段母线电压正常时,常闭點5-7及13-15为断开状态,当检测到母线电压低于30V时,继电器辅助接点闭合,低电压信号送去DCS,与原综保电压信号构成3取2逻辑,作为工作电源进线和备用电源进线开关的低压自动跳闸指令的判据。
修改后效果:提高了保安段的供电可靠性,可实现机组及厂用电设备的安全稳定运行,减少误跳闸等事故的发生。
【关键词】失压跳闸;分析;措施
一、系统概述
1、保安段配置情况
华能海门电厂1号机组设0.4kV保安1E1段、0.4kV保安1E2段、0.4kV保安1EM段,用一台快速启动的柴油发电机组作为事故(备用)保安电源。
保安段正常运行工作电源由本机的400V炉11段、12段和400V机11段、12段供电,段间以ASCO切换开关连接,能够实现段间失电自动切换。柴油发电机组除设有事故自动启动方式外,还设有就地控制柜控制、集控室远方(DCS)控制、主控台按钮控制方式。当保安段母线电压降低到一定值时,由ASCO自动切换开关进行切换。如0.4kV保安1E1或1E2段母线电压不正常则联动柴油发电机组自动起动,柴油发电机组起动成功后,柴油发电机出口开关41EM合闸。工作电源恢复供电后,人工手动进行切换。
2、保安400V2E1段失压柴油发电机组自动投入试验方法
1)试验前保安负荷为正常工作模式,即400V保安2E1段由400V机21段供电。做好事故预想,将保安段重要负荷切换至400V保安2E2段;2)在400V保安2E1段正常运行的条件下,柴油发电机组控制柜“工作方式选择”开关在“远程-自动”位置,柴油机机旁控制箱在“自动工况”;3)检查确认A段隔离开关042E11在工作位置,合闸状态。检查确认B段隔离开关042E21在分位;4)将4222E拉至检修位;5)在DCS上给出A段检修状态指令,就地柴油机PLC确认接收指令;6)在DCS手动跳开400V机21段上的保安工作电源开关4211E,保安400V2E1段失电;7)柴油发电机组不启动。DCS上复位A段检修状态指令;8)柴油机发电机立即自动启动,出口开关42EM自动合闸,开关42E1自动合闸,400V2E1段由柴油发电机组供电,实现柴油发电机组自动投入功能;9)检查400V2E1段母线电压幅值、相序应符合要求且与母线标识一致。
二、故障发生现象
2010年6月10日9时20分 ,#2机组负荷1000MW,AGC投入,磨煤机A、B、C、D、E、F运行,2机400V保安2E1段出现失压,工作进线开关4211E和备用进线4222E开关同时跳闸,#2机柴油机组自启带保安2E1段,2A、2B、2C磨煤机油泵跳闸失压导致磨煤机跳闸,机组RB保护动作正常,辅机油泵联动正常,负荷稳定在460MW。
三、故障检查情况
故障发生后,检查400V汽机21段电压正常,400V锅炉22段电压正常,检看DCS 9:17至9:20 #2机保安2E1段母线电压曲线,其间出现几次波动,该电压是由母线PT综保9691D采保安段母线电压后转为4-20mA量送DCS,因而初步判断可能为电压输出信号回路接触不良引起,后经对该回路进行检查,发现综保护9691D装置扩展板端子218端子有松动现象(218、219端子为电压信号输出端子),随后把端子上紧,通知运行恢复正常运行方式。
四、故障原因分析
保安2E1段电源开关4211E自动跳闸逻辑(与关系)
1、4211E开关在合闸位置
2、保安2E1段母线电压<120V,延时1S。
根据DCS逻辑判据条件,经现场检查及曲线分析,检查故障发生原因是由于2E1保安段电压信号监测9691D装置扩展板端子218端子松动,引起电压输出信号接触不良,造成电压信号瞬时波动造成失压(满足保安2E1段电源开关4211E自动跳闸逻辑:保安2E1段母线电压<120V,延时1S。),当检测到保安段电压失去时发指令跳开其工作进线开关和备用进线开关,柴油机PLC检测母线失压启动柴油机带保安段。在工作源切换到柴油机供电过程2E1保安段短时失电(柴油机自启动至稳定负荷供电需5~10S),因此在切换过程中也造成2E1保安段上的负荷(如磨煤机A、B、C油站油泵)短时失压跳闸。
五、故障分析结论
从本次保安段母线失压自启柴油机过程看,装置保护动作正常。由于该电压信号来自保安段的母线PT综保装置,采用单信号逻辑,综保电压信号上送DSC为4~20mA,容易受到电磁干扰或接线接触不良而出现波动,当检测到保安段电压失去时引起DCS发指令跳开保安段的工作及备用进线开关,使保安段短时失压,柴油机联动。
六、解决办法
对于综保电压信号上送DSC为4~20mA,容易受到电磁干扰或接线接触不良而出现波动导致保护动作,我们采取了完善保安低压启动回路的办法解决:
在DCS跳保安段工作及备用开关逻辑上增加保安段母线低电压信号判据,与原有的母线电压信号采用三取二判断,防止装置误动,提高保护的可靠性。
即修改保安2E1段电源开关4211E自动跳闸逻辑(与关系)为:(1)4211E开关在合闸位置;(2)保安2E1段母线电压<120V,延时1S;(3)保安段母线电压低信号。
具体改进方案:在保安段PT保护柜内电压二次回路增加两个欠电压监视继电器两(JY-7/3DK/220,无需工作电源。分别接常闭点5-7及13-15,线圈2-8接点),欠电压定值修改为30V(保安段母线线电压为400V,母线PT综保采样二次电压上送DCS为100V,自动跳闸逻辑母线电压<120V,延时1S,因此设置欠电压继电器线圈动作电压为30V)。当保安段母线电压正常时,常闭點5-7及13-15为断开状态,当检测到母线电压低于30V时,继电器辅助接点闭合,低电压信号送去DCS,与原综保电压信号构成3取2逻辑,作为工作电源进线和备用电源进线开关的低压自动跳闸指令的判据。
修改后效果:提高了保安段的供电可靠性,可实现机组及厂用电设备的安全稳定运行,减少误跳闸等事故的发生。