唐家祥
（福建晋江天然气发电有限公司 福建晋江 362251）
摘要：本文分析了晋江天然气发电有限公司某次机组正常运行时NCS频发“发电机后备保护报警”而导致机组跳闸的事件及后续处理结果，为燃气机组正常运行时保护动作及处理提供了参考。
关键词：发电机后备保护报警；差动保护；灭磁回路动作
一、系统简介
我厂采用国电南自DGT801C数字式发电机保护装置，该装置由双电源双CPU系统构成，保护CPU1和保护CPU2两套系统完全相同，相互之间又完全独立，可单独完成采样、计算、判断、出口、自检、故障处理和录波等软件功能。其保护屏双CPU并行处理逻辑原理如图1所示。
图1 保护屏双CPU并行处理逻辑原理
二、事件经过
1月24日，NCS频繁报“#4发电机后备保护报警”后返回，现场检查，#4发电机保护A屏CPU A数据采集模块有问题，断开#4机组发电机保护A屏CPU A电源，保持CPU B运行。
1月25日，#1、4机组启动运行正常。
11点30分，#4机组带300MW负荷运行,#4发电机保护A屏发“差动告警”、 “差动TA断线”等信号。电气检修人员赶往#4机继保间检查，需退出A屏保护，将所有出口压板退出，运行人员在请示退出#4发电机保护A屏所有功能压板时，11点47分#4发电机保护A屏CPUB差动保护动作出口，#4机励磁灭磁，紧接着#4发电机保护B屏“励磁系统故障”保护动作跳开904出口开关，机组解列进入全速空载状态（此时，跳燃机出口压板已退出），12时26分再次并网成功。
三、事件处理
1月26日发电机保护装置生产厂家国电南自人员来现场后，拆出旧的CPU板，更换了新的CPU。现场肉眼观察故障的CPU板件，没有发现明显的故障点，初步判断是集成电路模块故障，需返厂进行专项试验才能确定原因。
四、原因分析
1、#4发电机A屏保护装置CPUA、CPUB模块相继出现故障，导致各保护计算出现异常动作出口,造成发电机保护动作甩负荷是此次事件的主要原因。根据厂家意见，该类故障是突发的，目前尚无可靠的提前诊断措施与方法，损坏原因要等厂家分析才能确定；
2、#4发电机A屏保护装置CPUA出现故障时，相关部门未采取防范措施，是造成此次事件的次要原因；
3、现场人员对发电机保护原理熟练度不够，现场应急处置、指挥流程不规范。现场处置时各类汇报、请示和临时的协商耽误了时机，虽经应急处置断开了跳燃机出口压板,燃机未跳闸，机组保持全速空载,但错失了挽回发电机甩负荷的最佳良机；
专用保护压板设计不合理，技术监督措施不到位。由于GE公司的设计习惯，火电厂常规的“跳灭磁”压板被设计成“灭磁回路检修”压板，且采用常闭点，给运行、检修操作带来不便。
以下说明当日保护动作的相关情况：
两套保护装置及CPU说明：两套保护（保护A屏、B屏）完全相同、各自独立，每套保护可以单独出口；每套保护的两个（CPUA、CPUB）也完全相同、各自独立，但通过“与”门出口，若其中的一个CPU故障则另一个CPU可以单独出口。
当日#4发电机A屏保护装置CPUA故障退出运行，CPUB单独运行，CPUB出现故障后，可单独动作出口。在处理过程中因CPUB差动保护数据异常，最终动作出口。
保护动作原理：保护A屏保护及动作对象见图2。
图2 保护A屏保护及动作对象
通过图中可看出保护动作时，首先发出“预告信号”（发信），随后通过保护投退压板（1XP01，即功能压板）出口使得跳闸线圈（1KTR01等）得电，从而触发保护动作，保护动作内容如图3。
图3 保护动作内容
根据当日现象#4发电机保护A屏差动保护动作出口（此时仅CPUB单独运行，且CPU出现故障引发差动），跳闸线圈1KTR01、1KTR02、1KTR03、1KTR04、1KTR11得电，动作内容52G线圈1、停燃机、灭磁、启动52G失灵、闭锁52G合闸。
此时因#4发电机保护A屏出口压板已全部退出，差动保护的动作内容除灭磁外其余均无法出口，原因：灭磁回路压板与回路联接方式为并联，其余压板为串联方式。
保护动作出口方式：灭磁动作方式为检查保护回路通路，两个常闭触点中任一个断开，则回路不通，保护动作；其余保护的动作方式为回路接通后保护动作。
出口压板退出后，启动52G失灵、52L线圈等出口回路已断开，无法出口；但灭磁回路检修压板3XB与回路为并联方式，不影响该保护继续动作（该压板正常时在退出位）。#4发电机保护A屏差动保护动作出口后，1KTR03线圈得电，灭磁动作回路中的1KTR03-1常闭触点断开，动作回路不通，#4发电机保护A屏保护出口使得#4机灭磁，机组灭磁后引发B屏“励磁系统故障”保护动作跳开904出口开关。
应对措施：
（1）投入发电机保护A屏“灭磁回路检修”出口，通过投入该压板起到旁通作用，从而保持灭磁保护回路通路，避免保护出口；
（2）退出所有功能压板，使得保护不出口，跳闸线圈不得电；
（3）拉开CPUB电源，两个CPU同时失电时装置将停运。
参考文献
[1]中国电力出版社《燃气轮机与燃气—蒸汽联合循环装置》2007年08月
[2]福建晋江天然气发电有限公司《集控运行规程》2014年01月.
[3]李金英.继电保护.中国电力出版社.
[4]福建晋江天然气发电有限公司《二次系统图》.
论文作者:唐家祥
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
标签：压板论文; 发电机论文; 动作论文; 回路论文; 机组论文; 屏保论文; 晋江论文; 《电力设备》2016年第11期论文;