一起發(fā)電機保護裝置閉鎖的處理與思考

余 松，曹 雄，童志祥，陳松松

（中國長江電力股份有限公司烏東德水力發(fā)電廠，云南祿勸 651512）

發(fā)電機是整個電力系統(tǒng)的主要電源和核心，也是十分貴重的電氣設備，因此，針對發(fā)電機各種不同的故障和不正常工作狀態(tài)，應裝設性能完善的發(fā)電機保護裝置，保障發(fā)電機的安全穩(wěn)定運行。

根據(jù)《“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求”繼電保護實施細則》要求，100 MW及以上容量的發(fā)電機變壓器組微機保護應按雙重化配置（非電氣量保護除外）保護，該水電站發(fā)電機保護為雙重化配置，雙套保護均為南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司PCS－985GW發(fā)電機保護裝置，在發(fā)電機發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)時能夠及時發(fā)出報警信號或跳閘，一旦發(fā)電機保護裝置出現(xiàn)異常，將不能保障發(fā)電機正常運行，本文針發(fā)電機保護裝置出現(xiàn)閉鎖缺陷進行重點分析，提出應急處置流程。

1 裝置閉鎖過程及現(xiàn)象

2021－06－08日，某水電站監(jiān)控系統(tǒng)報：“9F發(fā)電機A套保護裝置閉鎖”，報警信號發(fā)出后，維護人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)［1］：

1）9F發(fā)電機A套保護裝置持續(xù)保持在初始化進程中；

2）9F發(fā)電機A套保護裝置運行燈熄滅；

3）9F發(fā)電機A套保護裝置背板裝置閉鎖燈點亮。

現(xiàn)場裝置故障現(xiàn)象見圖1。

2 原因分析及處理

南瑞繼保PCS－985GW發(fā)電機保護裝置具有完善的自檢機制，任何插件異常都能及時檢出，并實現(xiàn)自動重啟功能。根據(jù)現(xiàn)場故障現(xiàn)象初步判斷為該套保護裝置在正常運行過程中檢測到某個插件有異常，并執(zhí)行保護裝置自動重啟功能，在重啟過程中由于4號插件訪問異常，導致該套保護裝置重啟失敗，現(xiàn)場裝置日志見圖2。

根據(jù)初步分析結(jié)論，該套保護裝置存在2塊插件異?；蚴?號插件持續(xù)發(fā)生2次異常現(xiàn)象，已經(jīng)影響了發(fā)電機保護裝置的正常運行，當時正值9F機組停運，可申請該套保護裝置退出運行，做進一步的分析與處理。

運行人員申請退出該套保護后，保護人員用調(diào)試筆記本連接保護裝置，導出裝置運行日志，分析判斷為保護裝置在正常運行過程中檢測DSP板插件有異常，執(zhí)行自動重啟功能，重啟過程中與4號開入插件訪問異常，導致裝置自檢重啟失敗、裝置閉鎖。

現(xiàn)場手動重啟裝置后，裝置正常啟動、故障消失，為防止后續(xù)再出現(xiàn)故障，保護人員更換相關(guān)異常插件，并按照《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》［2］的要求進行了保護裝置補充檢驗，對裝置開入開出、交流采樣、邏輯程序進行全面校驗，校驗結(jié)果正確，裝置運行正常。

3 應急處置

2021－06－08日，9F發(fā)電機A套保護裝置發(fā)生閉鎖現(xiàn)象后，2021－06－30日，7F發(fā)電機A套保護裝置再次發(fā)生裝置閉鎖現(xiàn)象，單套發(fā)電機保護裝置閉鎖后，該套保護裝置處于不正常運行狀態(tài)，報裝置閉鎖信號的同時，閉鎖保護出口，雙套保護變單套保護運行，此時若發(fā)電機發(fā)生故障，該套保護裝置將出現(xiàn)保護拒動，對于保障發(fā)電機正常運行及故障發(fā)生后的故障分析處理產(chǎn)生較大影響，為了保障發(fā)電機保護裝置出現(xiàn)閉鎖后快速響應，縮短故障處理時間，把控故障處理安全措施，提出發(fā)電機保護裝置閉鎖應急處置流程［3］。

由于南瑞PCS－985GW發(fā)電機保護裝置具有自檢重啟功能，發(fā)電機保護裝置閉鎖應急處置分三種情況。

情況一：發(fā)電機保護裝置正常運行時報裝置閉鎖，自檢重啟失敗，初步判斷裝置出現(xiàn)故障，需進一步查明原因、更換裝置插件或整機，若此時發(fā)電機不能停運，需帶電進行故障處理。

情況二：發(fā)電機保護裝置正常運行時報裝置閉鎖，自檢重啟失敗，初步判斷裝置出現(xiàn)故障，需進一步查明原因、更換裝置插件或整機，若此時發(fā)電機可停運，可停電進行故障處理。

情況三：發(fā)電機保護裝置正常運行時報裝置閉鎖，自檢重啟成功，初步判斷裝置出現(xiàn)性可恢復異常，自動重啟后保護裝置恢復正常，可繼續(xù)投入運行。

3.1 情況一：裝置閉鎖、自檢重啟失敗，發(fā)電機不能停運、需帶電處理

3.1.1 應急處置準備

1）發(fā)電機保護裝置備件、調(diào)試筆記本、刻錄機、光盤。

2）發(fā)電機保護圖紙、說明書、定值單、應急處置方案、檢修作業(yè)指導書、上一輪次檢修報告、安全技術(shù)交底本。

3）繼電保護測試儀、試驗線、4－20mA發(fā)生器、鉗形電流表、起子、萬用表、短接線、短接片等。

3.1.2 應急處置流程

1）申請發(fā)電機保護退出，退出該套裝置所有功能壓板和出口壓板，投入檢修狀態(tài)壓板。

2）辦理工作票，嚴格填寫一次措施和二次措施［4］。

3）仔細核對一次措施、依據(jù)二次安措卡嚴格執(zhí)行二次安全措施。

安全注意事項：①因帶電執(zhí)行CT回路二次安全措施時，保護裝置會報“差動保護差流報警”等異常信號，建議執(zhí)行二次安措將裝置斷電；②帶電執(zhí)行CT回路二次安全措施時，首先用專用連短接片短接靠CT本體側(cè)電流端子，再使用試驗短接線重復短接，做到雙重保險，然后用鉗形電流表測量本體側(cè)CT回路電流，電流數(shù)值應三相平衡，測量裝置側(cè)CT回路電流，電流為零，則表示CT封接完好，最后用起子劃開端子連接片。

4）用調(diào)試筆記本連接保護裝置，導出裝置運行日志，分析判斷裝置閉鎖原因，并根據(jù)分析結(jié)果，更換相關(guān)故障插件或整機。

5）相關(guān)故障插件或整機更換后，核對保護裝置程序版本，按照《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》的要求進行保護裝置補充檢驗，對保護裝置開入開出、交流采樣、邏輯程序、通訊量進行全面校驗。

6）補充檢驗工作完成后，依據(jù)二次安措卡恢復二次安全措施。

安全注意事項：①因帶電恢復CT回路二次安全措施時，保護裝置會報“差動保護差流報警”等異常信號，建議恢復二次安措將裝置斷電；②帶電恢復CT回路二次安全措施時，首先用起子恢復端子連接片，檢查確認連接片恢復無誤后，再取下試驗短接線和短接片，最后用鉗形電流表測量CT回路電流，電流數(shù)值應三相平衡，則表示CT恢復完好。

7）將更換后的插件或整機寄回廠家，由廠家研發(fā)人員進行詳細檢測并出具說明。

3.2 情況二：裝置閉鎖、自檢重啟失敗，發(fā)電機可停運、可停電處理

3.2.1 應急處置準備

1）發(fā)電機保護裝置備件、調(diào)試筆記本、刻錄機、光盤。

2）發(fā)電機保護圖紙、說明書、定值單、應急處置方案、檢修作業(yè)指導書、上一輪次檢修報告、安全技術(shù)交底本。

3）繼電保護測試儀、試驗線、4～20 mA發(fā)生器、鉗形電流表、起子、萬用表、短接線、短接片等。

3.2.2 應急處置流程

1）申請發(fā)電機停運、發(fā)電機保護退出，退出該套裝置所有功能壓板和出口壓板。

2）辦理工作票，嚴格填寫一次措施和二次措施。

3）仔細核對一次措施、依據(jù)二次安措卡嚴格執(zhí)行二次安全措施。

安全注意事項：發(fā)電機差動及失靈保護取用主變低壓側(cè)8CT電流，因8CT位于GCB上側(cè)，發(fā)電機停運狀態(tài)下該CT不能與運行設備完全隔離，為防止8CT附近發(fā)生短路時，8CT流過大電流造成CT開路，損壞一次設備，二次安措執(zhí)行時需將該CT二次回路封接，首先用專用連短接片短接靠8CT本體側(cè)電流端子，再使用試驗短接線重復短接，做到雙重保險，最后用起子劃開端子連接片。

4）用調(diào)試筆記本連接保護裝置，導出裝置運行日志，分析判斷裝置閉鎖原因，并根據(jù)分析結(jié)果，更換相關(guān)故障插件或整機。

5）相關(guān)故障插件或整機更換后，核對保護裝置程序版本，按照《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》的要求進行保護裝置補充檢驗，對保護裝置開入開出、交流采樣、邏輯程序、通訊量進行全面校驗。

6）補充檢驗工作完成后，依據(jù)二次安措卡恢復二次安全措施。

安全注意事項：恢復8CT回路二次安全措施時，首先用起子恢復端子連接片，檢查確認連接片恢復無誤后，再取下試驗短接線和短接片。

7）將更換后的插件或整機寄回廠家，由廠家研發(fā)人員進行詳細檢測并出具說明。

3.3 情況三：裝置閉鎖、自檢重啟成功

3.3.1 應急處置準備

1）調(diào)試筆記本、刻錄機、光盤。

2）發(fā)電機保護圖紙、說明書、安全技術(shù)交底本。

3.3.2 應急處置流程

1）辦理工作票。

2）用調(diào)試筆記本連接保護裝置，導出裝置運行日志，分析判斷裝置閉鎖原因。

3）因裝置閉鎖后自檢重啟成功，說明保護裝置出現(xiàn)可恢復異常，自動重啟后保護裝置恢復正常，可繼續(xù)投入運行，后續(xù)持續(xù)關(guān)注該套保護裝置運行狀態(tài)。

4 結(jié) 語

本文以一起發(fā)電機保護裝置閉鎖缺陷為例，闡述了現(xiàn)場缺陷故障分析及缺陷處理過程，并針對發(fā)電機保護裝置閉鎖進行思考與總結(jié)，提出了發(fā)電機保護裝置閉鎖應急處置流程及安全注意事項，確保發(fā)電機保護裝置出現(xiàn)閉鎖后能夠快速響應，縮短故障處理時間，把控缺陷處理過程中的安全風險，從而保障發(fā)電機保護設備的安全穩(wěn)定運行。