汪海源
（博贺煤电有限公司 广东省茂名市 525000）
摘要：分析了保安电源系统带负荷切换试验中负荷失压再启动失败故障的原因，介绍了保安电源系统调试的流程以及故障发生过程，提出维护建议以及整改措施。
关键词：保安电源；失压再启动保护；电动机保护
1 概述
为了保证发电机组在所有厂用电失去之后能够处理事故以及安全停机，最大限度地避免设备损害，发电机组必须按照规定投用具备快速启动的柴油发电机组以作为机组的最后一道屏障。宝丽华甲湖湾电厂2号机组装设一台美国卡特皮勒（原装进口）3516B HD型柴油发电机组，保安MCC 2A段电源正常运行时由机组的汽机PC 2A/2B段供电，保安MCC 2B段电源正常运行时由机组的锅炉PC 2A/2B段供电，当机组发生事故汽机或锅炉段均失去电源后，保安电源将会自动切到柴发电源，由柴油发电机提供电源，其中的正常切换及事故切换均由备自投装置实现，为电厂的许多重要设备继续运行提供重要保障。
保安电源系统调试试验作为系统试运行的前提条件是必不可少的。在保安电源系统调试过程，保安段带负荷切换失败，保安段负荷失压再启动失败，影响了保安电源系统的正常投用，影响整套机组的安全稳定运行。本文分析了原因和故障的问题，并提出整改措施。
2 调试试验
2.1 试验目的
通过调试流程的各项试验，确保柴油发电机组的一次、二次设备及回路均无异常、符合投运标准，并且检验整套保安电源及柴发系统的性能及质量，确保其正常切换、事故切换、保护功能及带负荷能力能够满足往后机组调试工作及机组正常运行的需要和要求。
2.2 试验流程
二次回路检查→绝缘电阻检查→信号检查→传动检查→一次核相检查→切换逻辑检查→保安段空载切换试验→保安段带负荷切换试验→录波波形分析。
2.2.1 二次回路检查：设备线路完好无损；接线正确无误，且符合设计要求。
2.2.2 绝缘电阻检查
2.2.3 
2.2.8 保安段带负荷切换试验
保安MCC 2A段模拟电源1汽机PC 2A段失电时，电源进线1开关K6跳闸，保安MCC 2A段失电，保安段负荷开关跳闸，备自投切至电源进线2，电源进线2开关K9合闸，保安MCC 2A段电压达到定值，所有负荷投入失压再启动保护，汽机侧负荷开关立即合闸，锅炉侧负荷开关延时10S合闸.模拟电源进线2失电时K9跳闸，保安MCC 2A段失电，负荷开关跳闸，备自投切至备用进线，备用进线开关K5合闸，联合启动柴油发电机正常后出口开关K0合闸，保安MCC 2A段电压达到定值，汽机侧负荷开关立即合闸，锅炉侧负荷开关延时10S合闸.试验结果：汽机侧锅炉侧负荷一起接带试验模拟机组真实运行环境时，保安段失电负荷跳闸成功，当保安段恢复供电所有负荷失压再启动失败，试验不合格，不能满足机组安全稳定运行保障。
图1 保安电源系统
3 故障分析
故障发生后对所有保安段负荷的设置定值进行了检查，根据之前电厂业主、调试单位以及设备厂家就《10kV厂用电切换及保安段失电启柴发所需保留负荷讨论》确定整定定值：
机侧负荷：负荷包括主机/小机顶轴油泵、密封油泵、主机/小机交流润滑油泵。
表1 保安段机侧负荷失压再启动保护整定定值
功能参数名称整定范围整定值
失压再启动保护立即起动退出/投入投入
延时起动退出/投入退出
二次晃电退出/投入退出
恢复电压（70%～95%）Ux90%Ux
跌落电压（50%～90%）Ux50%Ux
立即M时间0.1s～25s25s
延时M时间2s～60s60s
延时0.1s～300.0s0.1s
跳闸延时0～0.5s0.5s
炉侧负荷：负荷包括磨煤机、一次风机、引风机、送风机、空预器的各油泵。
表2 保安段炉侧负荷失压再启动保护整定定值
功能参数名称整定范围整定值
失压再启动保护立即起动退出/投入退出
延时起动退出/投入投入
二次晃电退出/投入退出
恢复电压（70%～95%）Ux90%Ux
跌落电压（50%～90%）Ux50%Ux
立即M时间0.1s～25s25s
延时M时间2s～60s60s
延时0.1s～300.0s10s
跳闸延时0～0.5s0.5s
检查之后确定所有负荷保护定值设置均正确无误，排除由于保护定值错误导致失压再启动保护拒动的可能性。
对馈线开关、电源开关进行一次、二次回路复查，未发现其设计和制造方面的缺陷，接线牢固无松脱，各设备元件完好无损，功能正常，硬件闭锁无异常。由此排除由于一次、二次硬件设备元件等原因导致负荷开关合闸失败的可能性。
对保安段进行多次带负荷切换，期间测量负荷开关的合闸信号，显示为“无合闸信号来”，结合前面的传动试验以及逻辑检查，确认各负荷开关分合闸功能正常。由此排除了开关本身原因导致合闸失败的可能性。
对保安段负荷电机保护内部配置进行检查，开关对母线电压采样点为“线电压”。经与电机保护厂家协商确认，采样为线电压就会存在一个问题，当母线失电时由于电机线圈的储能作用会向母线返送电阻碍母线电压的跌落，在保护装置检测跌落电压的时间内未能跌落至标准整定值50%UX，所以失压再启动保护判据不满足。由此判断带负荷切换失败是由于电机保护内部配置整定不合理引起的。
4 改进措施
将电机保护内部配置电压采样点由“线电压”改为“相电压”。当母线失电时，尽管由于电机线圈返送电母线电压跌落较慢，但是按照内部设计有其中一相带着负载，这部分负载包括保护接触器等一些保护配置元件，会消耗电机线圈剩存电能，加快电压的跌落。
因此将采样点电压改成“相电压”，当任一相电压跌落至50%UX时跌落电压判据则满足。经由厂家确认，此内部配置定值正是在客户负荷设备取线电压满足不了保护判据时使用，能够提高保护的可靠性及灵敏性。修改了电机保护内部配置之后，对保安电源系统进行了反复试验，保安段带负荷切换试验均能成功，确认了整改措施的可行性。
5 结论
宝丽华甲湖湾电厂保安电源系统调试期间遇到的带负荷切换试验失败保安负荷失压再启动失败故障，由于电机保护内部配置整定不合理，在切换时母线恢复电压检测不能满足电机保护判据。整改修改了电机保护内部配置采样为“相电压”，利用保护本身自带负载吸收电缆剩余电能，使保护判据更快满足，使保安负荷电机保护可靠性及灵敏性更高，保安电源系统带负荷切换能够满足机组调试及运行要求。
参考文献：
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[3]屈莉莉.发电厂保安电源系统运行方式及技术改进[J].内蒙古科技与经济，2015（19）：105-106+109.
作者简介：
汪海源（1992-），男，集控高级工，主要从事1000MW火电机组集控运行管理工作。
论文作者:汪海源
论文发表刊物:《河南电力》2018年19期
论文发表时间:2019/4/11
标签：负荷论文; 保安论文; 电压论文; 电源论文; 机组论文; 电机论文; 母线论文; 《河南电力》2018年19期论文;