直流操作电源失去引起300MW机组跳闸原因分析及对策.doc

查找直流电源失地引起30（Wl组跳闸原因分析及防范措施李幼国（华夏公司 福建 厦门361026）摘要］本文对30CMV机组查找直流失地，瞬间拉合发变组保护110V直 流操作电源，引起发电机一变压器组出口开关跳闸、机组停机的原因进行分析 并采取防范措施关键词］查找直流失地机组跳闸防范措施1概况厦门嵩屿电厂一期工程安装2X 30（MV燃煤发电机组，采用发电机一变压 器单元接线方式，主变高压侧220kV开关为SE开关全封闭组合电器GI9,法 国阿尔斯通生产发电机一变压器组保护采用南京自动化设备厂生产的集成电 路保护发电机组热工数字式电液控制系统（氏H）,由美国西屋公司 （Wfestinghouse）生产，其主要功能：承担汽轮发电机组的转速控制和负荷控 制，以动态和静态响应调整主汽门或调节阀门的开度，实现汽轮发电机组有功 功率、频率的闭环控制,并具有主汽压力保护、部分世负荷保护、超速保护（OP0 和阀门管理等功能2故障经过及原因分析2. 1故障经过嵩屿电厂#1机组发电试运行阶段，当天天气晴，9 30#1机组负荷18CMY 各盘表指示正常，#1发变组岀口开关、励磁开关及厂高变开关运行中跳闸、机 组停机。

运行人员立即对汽机、锅炉、发电机、变压器以及发变组220kV出口 开关就地检查，未发现任何异常查故障前机、炉辅机均未进行启停操作，在 #1机组CRT盘、BIG盘均未进行参数调整，检查发现故障期问继电保护调试人 员正在集控直流配电室，进行110V直流电源接地故障查找，采用分支路排查 法瞬间断开发变组保护llOVfi流操作电源，查S3E事故追忆记录首出为“程 序逆功率”保护动作2. 2故障原因分析发电机组配有“程序逆功率”保护装置：其保护装置主要由汽轮机主汽门 辅助接点、功率测量元件及时间元件组成在发电机正常运行时，若发生机、 炉联锁停机或某些继电保护动作及紧急乎动停机，程序跳闸方式不是先跳发变 组断路器，而是先关汽轮机主汽门，以避免主汽门机构卡滞或关闭不严情况下 的发电机停机，当主汽门完全关闭后，若汽轮机因故障情况主汽门突然关闭，而发变组出口断路器未断开时，发电机将变成电动机状态运行，虽然对于发电 机本身并无危险，但对汽轮机尾部残留的蒸汽与叶片摩擦产生鼓风损失，对汽 轮机造成危害，程序逆功率保护动作，作用于发变组出口开关跳闸保护装置 可有效地避免汽轮发电机组在停机过程中可能产生的超速或飞车。

根据程序逆功率保护原理分析，保护动作的前提条件是汽轮机主汽门在全 关位置，其辅助接点闭合；从热工保护逻辑图分析，只有汽轮机、锅炉故障热 工保护动作，才会直接作用先关汽轮机主汽门后跳发变组出口开关，根据现场 检查情况表明，故障前机、炉热工保护未出现异常或保护动作，因此认为，机 组跳闸原因与查找110V直流系统电源失地故障很可能存在着某种联系，故从 以下几方面进行故障原因查找：2. 2. 1从发电机一变压器组电气二次图纸分析，发变组操作冋路二次接线 （详见图1A图1B,当发变组出口开关在合闸位置，其开关辅助接点闭合， 110\耳电源 f K2重动继电器一►出口开关辅助接点一► Y1A开关跳闸线圈—> 110J电源，开关跳闸I组K2开关跳闸U组K3重动继电器动作，其重 动继电器接点闭合作为发变组岀口开关状态引至机组数字式电液控制系统EEH 装置110V ——110V重动绅电器K2BK2A 口220kV开关K2C 口K2A K2H K2d-重动继电器，Y1A Y1E Y1—开关跳甲］线圈图1A发变组出口开关重动回路接线图（I组）刖线圈图2发变组岀口开关重动继 电器接点与CEH装逍连接原接线图+110V一 110V图1B发变组出LI丿1：关重动冋路接线图（11组）2. 2. 2从汽轮发电机组EEH数字式电液控制系统逻辑图进行核查和分析， 当开关辅助接点重动继电器失去电源接点返回时，DEH装置采集到的开关状态 是发变组出口开关跳闸、机组全部甩负荷信号，将造成CEH控制系统CTC超速 保护动作，超速保护动作将立即作用于汽轮机调节系统关闭高压调门啟中压 调门IV以保护汽轮机设备的安全。

2. 2. 3在汽轮机高压调门中压调门IV开度关闭后，汽轮机进汽量儿 乎等于零，由于发电机一变压器组出口开关在合闸状态，此时发电机变为电动 机状态运行，汽轮发电机组向系统吸取有功功率，逆功率测量元件启动，但此 时主汽门未关闭，主汽门辅助接点未闭合（后检查发现主汽门辅助接点与主汽 门开度行程不对应，接点在闭合状态），时间元件起动，程序逆功率保护满足 条件，保护动作于发电机组出口开关、励磁开关、厂高变6kV出口开关跳闸、 停汽机、锅炉SE开关GTS组合电器为进口设备，客观上设计人员对于本体结构以及开 关的辅助接点布置了解不够，设计上考虑不周，不能合理利用开关的辅助接点, 降低了 1SH装置的安全可靠性图2控制回路连接于电液控制系统EEH装置的发电机岀口开关辅助接点， 为避免电气二次接线断线或误碰、误动因素，二次接线与EEH装置连接冋路， 采用每相A R C三对接点串接，并采用连接逻辑三选二判断开关辅助接点的 可靠性但由于设计上的失误，开关辅助接点取自开关重动继电器接点，在进 行设备异常处理、瞬间拉合直流操作电源，必然导致重动继电器失去电源，接 点断开，输出发电机出口开关跳闸信号设计上的失误是造成机组误跳的主耍 原因。

主汽门辅助接点状态不可靠，安装过程工艺粗糙、工程质量监督不到位， 是造成机组误跳的重要原因3防范措施3. 1连接EEH装置重耍的开关状态采集系统，改变原接线方式，直接采用图3:改进后发变组出口开关接点与DEH裝置连接接线图,Q50A Q50R Q50CA发变组出口开关辅助接点发电机一变压器组出口开关辅助接点，从开关辅助接点中调整9对接点连接于EEH装置（详见图3）,确保EEH采集数据的准确、可靠，经调试投入后 运行正常，消除设计上存在的不安全隐患3. 2加强设备安装质量的把关，对有关的辅助元件、开关操作箱和接点进 行认真查线、核对、调整，确保装置运行正常3. 3在进行直流失地故障查找，为预防意外故障的发生，采取必耍的防范 措施，短时退出相关保护的出口跳闸压板4结束语查找直流失地故障造成发电机一变压器组岀口开关跳闸、停汽轮机、锅炉, 这是一起电气设计人员对热工相关专业接口重耍性认识不足，造成设计失误的 较典型事例通过调试人员、运行人员通力合作，从设计和安装方面认真查找 出故障存在的原因，使缺陷得到彻底处理，从中吸取教训，并对电气进口设备 的二次接线与机、炉、辅机热工保护接口进行全面检查，进一步规范了设备安 装质量的管理，同时优化了 #2发电机组的电气设计。