摘要：惠州电厂二期工程采用的是ABB UNITROL6800系统及四方发变组保护A和南自发变组保护B。在调试过程中，励磁系统与发变组保护B出现了死循环问题，通过排查和分析，发现励磁系统与发变组保护各自存在的设计问题。经过优化设计后，死循环问题得到根本解决。
关键词：励磁；发变组保护；优化设计；死循环
一、设备概况
惠州电厂二期是三台F级容量3*460MW的燃气-蒸汽联合循环机组，采用的是ABB UNITROL6800系统及四方发变组保护A和南自发变组保护B。相比UNITROL5000系统，UNITROL6800系统更直观，操作更方便，但逻辑不开放，在问题查找和管理上要求更高的专业技术水平。正常运行中，励磁系统确保机组在并网状态的稳定运行，精确控制发电机机端电压。励磁系统与发变组保护通过定值上的整定配合，保障机组的安全。当机组出现外部故障时，发变组保护给励磁发送外部跳闸信号，可靠切除励磁系统。
二、故障发现
惠州电厂#4机组调试期间，在对励磁系统和发变组保护进行联调时：发变组发外部跳闸信号至励磁系统，励磁系统在收到燃机发电机保护外部跳闸指令后，跳开灭磁开关，ECT面板上报“External Trip”故障和“Trip”故障，发变组保护反过来继续跳励磁，保护报“励磁系统故障”。跳闸后，发变组保护及励磁系统在就地都无法复归故障，即发变组保护至励磁系统的外部跳闸回路存在着死循环问题。
三、故障分析
初步怀疑，造成故障无法复归可能是厂家设计的跳闸回路中存在死循环，也可能是设计上存在缺陷的原因。
（1）对保护和励磁系统的跳闸回路进行分析
当发变组保护发外部跳闸信号至励磁系统时，外部跳闸继电器K291/K293带电动作；
外部跳闸继电器带电后常开触点闭合接通回路，灭磁开关跳闸继电器K12/K14带电动作；跳闸继电器动作后接通灭磁开关的跳闸线圈二，灭磁开关动作。
通过分析跳闸回路可见，励磁系统和保护之间的跳闸回路动作逻辑正常。故可以排除跳闸回路存在死循环这个可能性。
（2）设计上存在缺陷
当保护发外部跳闸至励磁系统后，灭磁开关可靠动作，且励磁系统出现外部跳闸的报警，而与此同时，保护报励磁系统故障信号，因而才会反过来继续发跳闸令给励磁。所以，问题就在于发变组保护本不应该收到励磁发过来的故障信号。
事实上，励磁在收到外部跳闸命令后，A11/A21的D02出口会动作励磁内部故障跳闸继电器K290，K290动作后导通励磁跳闸1至发变组保护回路。
分析可知，励磁系统软件设计上存在缺陷，是造成死循环的重要原因。
四、故障处理
（1）临时处理方案
由于二期的ABB UNITROL6800系统的逻辑不对用户开放，且用户不具备修改逻辑操作权限，无法通过查看逻辑找到解决方法，只能将现象及分析的情况先反馈给厂家，才能确定是否可通过优化设计解决这个问题。为了保证在故障发生后，能马上复归报警恢复励磁系统，需要一个暂时性的方案临时应对这个问题。
通过验证，出现死循环情况时可通过以下操作复归故障：退出燃机发电机A屏励磁系统联跳压板1KLP24，退出跳灭磁开关压板1CLP7，退出燃机发电机B屏46励磁系统故障压板，退出跳灭磁开关压板2XB，复归发变组保护的报警，再登录励磁系统面板就地复归报警信号，最后重新投入退出的压板。
（2）进一步分析解决问题
励磁收到外部跳闸信号后，之所以会发励磁系统故障信号，根本原因是外部跳闸故障等级设置错误。励磁系统的故障共12个等级，每个故障都可以定义为一个或者同时定义为多个等级。由于External Trip等级起初被设置为TRIP，所以造成外部跳闸后，励磁才会软件出口励磁系统故障的信号，造成死循环。
处理方法：电脑连接励磁调节器，将External Trip等级由“TRIP”降低为“Alarm”。
五、优化处理后验证
1.模拟外部故障
励磁合上灭磁开关后，由发变组保护A屏和B屏发外部跳闸信号至励磁系统，灭磁开关正确跳开，励磁面板上有外部跳闸“External Trip”故障和“ALARM”报警。
发变组复归跳闸信号后，励磁随后自动复归报警，此情况下不存在死循环问题；
2.模拟内部故障
励磁合上灭磁开关后，模拟励磁系统内部故障：拔掉CCM板上的光纤模拟通讯故障，灭磁开关跳开，励磁面板上有外部跳闸“External Trip”故障和“Trip”故障，发变组报励磁系统故障。
励磁系统恢复通讯故障后，此时面板上外部跳闸信号仍然无法复归。需要解开保护跳灭磁开关压板，再复归报警。此情况下仍然存在死循环问题。
经查看保护的图纸发现，发变组保护B跳励磁的回路中有自保持继电器（图中的*号代表自保持），所以导致跳闸回路接通后无法断开。
处理：取消保护B装置内部自保持继电器，即取消自保持功能。
取消自保持功能后再次验证，同样模拟励磁系统内部CCM通讯故障。励磁系统故障恢复后，外部跳闸信号自动复归，不再存在死循环问题。
六、结语
励磁系统和保护经过优化设计后，从根本上解决了死循环的问题。此外，举一反三对励磁系统的所有故障等级定义进行检查，及时对其他的故障等级检查及修正，减少了不必要的报警及跳闸设置，极大程度上保障了机组的安全稳定运行。本论文所分析的问题具有较强的分析参考价值，可为其他同类型新机组提供了分析的思路及依据。
论文作者:黄秋媛
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：励磁论文; 系统论文; 故障论文; 回路论文; 信号论文; 压板论文; 继电器论文; 《中国电业》2019年第11期论文;