機組保護裝置出口信號與監(jiān)控系統(tǒng)時間配合淺談

陳武軍

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

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機組保護裝置出口信號與監(jiān)控系統(tǒng)時間配合淺談

陳武軍

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

亭子口水電站主變非電量保護動作后，監(jiān)控系統(tǒng)未啟動機組電氣事故停機流程，分析排查各種原因，解決了保護裝置停機出口信號與監(jiān)控系統(tǒng)的時間配合問題，保證了設備的安全穩(wěn)定運行。

保護裝置 監(jiān)控系統(tǒng) 電氣事故停機流程 時間配合

1 概述

亭子口水利樞紐位于四川省廣元市蒼溪縣境內(nèi)，是嘉陵江骨干水利樞紐工程，電站裝機容量4×275MW。電站發(fā)電機保護采用許繼電氣WFB801A，主變電量保護采用許繼電氣WFB802A，主變非電量保護采用許繼電氣WFB804A，除主變非電量保護外，發(fā)電機及主變保護均為雙重配置。監(jiān)控系統(tǒng)采用南瑞NC2000。當發(fā)電機保護、主變保護動作時，均經(jīng)保護裝置出口繼電器送至監(jiān)控系統(tǒng)停機。2013年08月1號機組、2號機組相繼并網(wǎng)發(fā)電，2014年05月4臺機組全部并網(wǎng)發(fā)電。

2 事故經(jīng)過

2013年10月，2號主變冷卻器全停保護動作，但2號主變高、低壓側斷路器均正確跳閘，但2號機組未能正確停機。事故發(fā)生后，調(diào)取監(jiān)控系統(tǒng)簡報信息，確認監(jiān)控系統(tǒng)接收到2號主變保護停機令(見表1)，2號機組電氣事故停機流程未啟動。

表1 2號機組主變非電量保護動作

3 事故分析

檢查主變冷卻器程序，發(fā)現(xiàn)主變冷卻器全停故障動作跳開主變高、低壓側斷路器后，全停故障瞬時返回； 檢查主變非電量保護裝置出口繼電器動作保持時間，經(jīng)查閱保護裝置技術資料，保護裝置出口繼電器為瞬時返回接點，其動作保持時間為保護動作至故障切除時間，即為斷路器的跳閘時間；測試發(fā)電機出口開關的跳閘時間為51.7ms，主變高壓側開關跳閘時間為21ms；檢查監(jiān)控系統(tǒng)流程，機組電氣事故自啟動條件中主變非電量保護動作停機確認時間為10ms。此確認時間主要是為了防止接點抖動及干擾，機組整個電氣事故停機流程無異常(見表2)。

表2 電氣事故停機控制啟動流程

模擬主變非電量保護動作，測試監(jiān)控系統(tǒng)啟動電氣事故停機流程的時間，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)當時數(shù)據(jù)量的處理情況，分別為幾十ms或者幾百ms不等(見表3)。通過模擬故障分析，電氣事故停機流程是否正確啟動與故障持續(xù)時間有關系。

表3 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)量處理情況

綜合以上分析，主變保護停機出口繼電器動作保持時間太短，不能滿足監(jiān)控系統(tǒng)的要求，所以監(jiān)控系統(tǒng)雖然收到保護停機信號，電氣事故停機流程卻未正確啟動。

4 解決對策

根據(jù)《水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術條件》，現(xiàn)地控制級裝置接受控制命令到開始執(zhí)行的時間應小于1s，我廠監(jiān)控系統(tǒng)啟動電氣事故停機流程的最大時間接近1s，在規(guī)程范圍內(nèi)。所以要解決這個問題，只能從保護裝置考慮，考慮將主變非電量保護啟動機組停機出口時間延長。經(jīng)與主變冷卻器控制系統(tǒng)廠家聯(lián)系，修改主變冷卻器程序，將主變冷卻器全停故障繼電器經(jīng)主變高、低側斷路器跳閘后，延時10s返回，從而滿足電氣事故停機流程啟動時間。修改后經(jīng)多次驗證，主變冷卻器全停時，監(jiān)控系統(tǒng)電氣事故停機流程正確啟動，機組正確停機。

本次事故后，為了電站的安全穩(wěn)定運行，分別對4臺主變和4臺發(fā)電機電量保護進行測試，也發(fā)現(xiàn)類似情況，當主變或發(fā)電機電量保護動作后，監(jiān)控系統(tǒng)收到保護停機令，但電氣事故停機流程未啟動。經(jīng)與許繼廠家聯(lián)系后，將發(fā)電機及主變電量保護裝置停機出口設置成具備延時返回功能,延時返回時間為5s(見圖1)。修改后，經(jīng)多次保護裝置整組試驗，發(fā)電機或主變保護動作后，監(jiān)控系統(tǒng)電氣事故停機流程正確啟動，機組正確停機。

圖1 延時返回功能設置

5 結語

目前大部分水電廠，發(fā)電機及主變保護動作于機組停機，均經(jīng)保護裝置出口繼電器送至監(jiān)控系統(tǒng)，直接啟動監(jiān)控系統(tǒng)電氣事故停機流程。由于保護裝置出口繼電器均為瞬時返回接點，且故障切除時間一般為幾十ms，故障時監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理大，造成電氣事故停機流程啟動時間接近1s，由于兩者時間不配合，機組不能正常停機。在保護裝置與監(jiān)控系統(tǒng)的時間配合上，建議將保護裝置停機出口繼電器接點設置為具有延時返回功能，方可滿足電氣事故停機流程啟動時間。

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TM621.71

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2095-1809(2015)06-0014-02

陳武軍(1979-)，男，四川冕寧縣人，大專，助理工程師，從事繼電保護及監(jiān)控系統(tǒng)檢修維護工作。