厂用母线联络开关跳闸原因与分析论文_李东伟

摘要：通过对母线联络开关跳闸原因排查分析，发现联络开关跳闸的原因是备自投保护动作，进一步发现基建期所遗留的问题。

关键词：母联开关；保护动作；备自投；跳闸。

一、前言

某燃气发电厂电气系统公用电源母线为集控楼公用PCA、PCB段，集控楼公用PCA、PCB段各有一路电源分别给集控楼MCC、启动锅炉MCC、升压站MCC等各段公用母线供电。系统接线图如下：

二、跳闸及试验过程

2018 年 7 月 19 日，因集控公用变A检修，集控楼公用PCA段由联络开关供电。在启动#1给水泵给启动锅炉上水时，集控楼公用PCA/B段母线联络开关4J00保护动作跳闸，集控楼公用PCA段母线失压。查趋势母联4J00开关保护动作前、后电流曲线无突变，启锅#1给水泵启动瞬时电流97A，开关电流为357A；就地检查母联4J00开关Ig保护动作。经检查集控公用 PCA/B 母线分段开关 4J00 保护模块的采样 CT 异常，造成保护模块误动作。

11月3日，因集控公用变B停电检修，集控楼公用PCB段运行方式切换为母联开关4J00供电的运行方式。在进行试运#1、2启动锅炉时，#1启动锅炉启动正常、启动#2启动锅炉时集控楼公用PC段母联开关4J00跳闸，集控楼公用PCB段失电。就地检查4J00开关面板无保护动作信号，判断与7月份跳闸原因不同非保护模块误动，初步怀疑为4J00开关偷跳。

11月4日，进行集控楼公用变B由检修转运行操作，合环操作合上集控楼公用PCB段进线电源4J21开关时，母联开关4J00跳闸，检查就地母联开关面板同样未见保护动作信号。

因3、4日两次母联开关跳闸均无保护动作信号，怀疑为开关偷跳。为进一步排查开关跳闸原因，对4J00开关进行保护校验合格，并更换为新开关，对新、旧开关相继模拟了4J00开关在合位时进行集控PCB段进线4J21开关的合环操作，均未发生跳闸，随后在6日时带负荷模拟3日晚上2台启锅启动的大电流工况，4J00开关再次跳闸。

三、跳闸原因分析

查看11月3日、4日、6日4J00开关跳闸时的相关曲线，最大电流分别为1058A、1528A、1377A，3、4日开关动作时历史曲线见图1、图2。

图中曲线右侧从上至下分别为：4J00开关分位状态、开关自动分闸指令、4J00开关合位状态、开关电流值，由图可见开关无自动分闸指令，当电流增大后（两天最大分别至1058A、1528A）开关跳闸。

4日检查联络开关跳闸原因的同时有检查到开关下柜上的集控楼PC段备自投装置上电在运行，保护“动作”灯亮，因备自投柜的运行方式切换开关在“停用”、保护功能压板在“退出”位置，且该装置自基建起就未投入使用，当时未再对备自投回路进行排查。在6日模拟大电流工况开关再次跳闸后，因开关及保护均已校验，检修人员决定排查集控楼PC段备自投装置。经检查，备自投装置“过电流保护一段”在投入状态，其余保护均在退出状态，备自投装置的投退转换开关在“退出”位置。检查装置动作报告内有“过流一段”保护动作报告，经核对三次联络开关电流值1058A、1528A、1377A均高于装置内的过流一段定值900A延时1s，怀疑备自投装置“过流一段”保护误动出口。

因备自投柜的运行方式切换开关在“停用”、保护功能压板在“退出”位置保护却动作出口，继续排查二次回路发现：备自投装置的保护跳闸回路线缆接至X1:8、X1:12端子，直接与DCS分闸指令接线串接，未经过运行方式切换开关及保护功能压板，设计图中是应接至X1:2、X1:15端子，实际接线与设计图不符（二次回路图见图3），更正接线并将装置停电。

图3 4J00开关二次回路图

将开关跳闸原因归纳如下：

1、因母线正常电源切换时通过DCS中的开关三取二切换逻辑，不需要通过备自投装置实现，备自投装置从基建期开始长期在停用状态。但该装置一直未断电和彻底隔离、自带过流一段保护未退出，在检查时也因长期未用将其忽略。

2、大负荷运行方式下，造成备自投自带的过流一段保护动作。1台公用变停电检修、母联开关带载的运行方式下，又逢2台启动锅炉相继启动的大负荷的情况，导致保护启动跳闸，而在保护设计时未考虑到此情况，设计的过流一段定值不满足该运行方式，无法躲过负荷电流。

3、实际接线与二次回路图设计不符，装置的保护跳闸回路接线未按设计要求经过运行方式切换开关及保护功能压板，运行方式切换开关及保护功能压板失去作用，保护动作后指令直接跳开关。

四、结语

备自投装置在电厂电气设备安全稳定运行中起重要作用，应对其做好日常检查维护。对于长期停用、确实不符合现场实际的设备，应在合理的技术评估后及时断电、隔离，特别是要与运行设备的一、二次回路彻底隔离。

在开关跳闸后的原因排查应根据保护动作情况、跳闸前后参数变化情况全面分析排查，特别是容易忽视的、长期未投用的设备应避免惯性思维忽略检查。

参考文献：

[1]?苏胜锋，浅谈备用电源备自投的原理和应用原则，《科技资讯》2009年?第22期.

[2] 武魏鹏?，关于备自投的设计与调试方法举例，《中小企业管理与科技(上旬刊)》2012年?第11期?.

作者简介：

李东伟（1984-），男，福建南平人，大学本科，电气工程师，现从事燃气轮机电厂运行工作。

论文作者:李东伟

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期

论文发表时间:2020/1/16

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