摘要：文章针对汽轮机的危急遮断系统（ETS）在投入电跳机保护时误发跳机信号的原因进行分析，通过试验证明电跳机保护信号电缆在投入保护的瞬间存在较强的直流干扰电，电缆上的感应电与PLC的查询电压相互抵消，当PLC DI卡件查询电压上升到门槛电压（15V）以上时，PLC判断输入信号发生翻转（由0到1），触发保护动作导致ETS误动，采用优化设计ETS 系统逻辑，将电跳机保护在逻辑中实现自动投退功能，解决ETS保护误动隐患。
关键词：汽机ETS 电跳机保护误动 直流干扰电 逻辑优化改造
前言：
汕尾电厂2×660MW工程三大主机均由东方锅炉、汽轮机、发电机提供。汽轮机危急遮断系统（ETS）由东方汽轮机厂原厂设计组态。机组原ETS系统的发电机出口断路器保护是由电气发电机出口断路器柜送3组出口断路器分闸信号至DEH控制柜，经DEH控制逻辑三取二判断后，输出DEH跳闸信号，直接送至DEH继电器柜及ETS系统作为发电机出口断路器保护信号。
一、事件过程：
4号机组并网后初带负荷92MW，投入发电机联跳汽轮机保护时ETS保护动作，汽机跳闸，首出为发电机跳闸。ETS电跳机保护接线如下图所示：电气送到ETS的电跳机保护共有4组信号，分别来自发变组保护A1柜、发变组保护B1柜、发变组保护C柜、发电机出口断路器辅助接点，在ETS柜短接成一个信号通过D1端子排的79、80号端子送入PLC。热工人员一般通过拆接79、80端子接线来完成该保护的投退操作，用万用表电压档检查两根信号线之间无电压，并用电阻档检查信号未接通后准备投入保护，当接入79端子时（此时80端子未接线），ETS保护误动作。
ETS柜电气信号短接端子排接线图
ETS柜D1端子排接线图
二、故障分析：
机组跳闸后，对事件经过进行了复现，当只接入79端子时，有时会触发保护，有时不会。用事故录波仪分别对发变组保护A1柜、发变组保护B1柜、发变组保护C柜、发电机出口断路器辅助接点的4组电缆进行检查，发现来自发电机出口断路器辅助接点电缆对地出现短时间的直流感应电，最大约18V DC；间隔15分钟后，再次测量，直流感应电在8-13V DC之间，随着间隔时间的增长，感应电越大，衰减时间约40ms；若甩开电气侧发电机出口断路器辅助接点电缆，再次在ETS柜侧测量时，无感应电现象，间隔15分钟后再次测量，也无感应电现象。PLC提供的查询电压为24V DC，即79、80号端子间电压为24V DC，其中79端子对地电压为负，80端子对地电压为正。当接入79号端子的瞬间，电缆上的感应电与PLC的查询电压相互抵消，当PLC DI卡件查询电压上升到门槛电压（15V）以上时，PLC判断输入信号发生翻转（由0到1），触发保护动作。
感应电录波波形
因此，来自发电机出口断路器辅助接点电缆产生的直流感应电是本次事件的直接原因。
三、处理方法：
关于电跳机保护投退的问题，无论在ETS柜拆接线，还是在电气侧投退压板，都存在操作风险。应采取由程序自动判断并网状态，实现保护自动投退，具体改造方案如下：
1)将原电跳机保护分成发电机发变组保护和发电机出口断路器保护两个保护；保留原发电机发变组保护接线和逻辑；
2)新敷设三组发电机出口断路器接点信号电缆，通过ETS柜接线端子接入ETS系统PLC逻辑，经逻辑三取二判断后作为发电机出口断路器跳闸保护信号，且该保护在机组启停过程中实现自动投退功能，无需操作人员手动操作；在控制柜面板增加“发电机断路器跳闸”指示灯及送至DCS系统的SOE信号。
新增电跳机逻辑
四：总结
按照新增的PLC组态图纸，完成逻辑、首出及SOE信号组态，在发电机出口断路器处短接新增信号，核对 PLC DI卡件对应的通道显示均正常，完成ETS相关联锁验收试验，实现程序自动判断并网状态，实现保护自动投退，降低直流干扰和手动投退保护引起误动的风险，有效提高设备可靠性、稳定性。
论文作者:丘翊仙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/3
标签：发电机论文; 断路器论文; 端子论文; 信号论文; 电压论文; 接点论文; 接线论文; 《电力设备》2018年第9期论文;