浅析一次6kV厂用电失电事件

作者：王恒祥

来源：《机电信息》 2015年第30期

王恒祥

（皖能铜陵发电有限公司，安徽铜陵244000）

摘要：通过对厂用电切换过程中发生的厂用电失电事件进行分析，得出失电主要原因为低电压继电器动作不一致，为此采取了多种措施，以避免对快切的误闭锁，确保了厂用电在事故情况下的正确动作，保证了厂用电的安全稳定运行。

关键词：快切；厂用电；失电；闭锁；PT断线

1事件经过

某电厂#3机组为20世纪90年代设计建设的300MW机组，6kV系统采用常规设计方案，厂用电6kV分4段运行，A侧为01A、ⅢA段，B侧为01B、ⅢB段，设置两台启动备用变压器，分别为03A启动备用变压器和03B启动备用变压器，经过同一断路器2807开关从220kV开关站接入。

厂用电快切系统设计为两套快切装置。A侧快切设置在开关6301和6701之间，B侧设置在6302和6702之间。快切装置原为某设备厂生产的PZH�1型厂用电快切装置，后在2010年经过技术改造升级为某制造厂MFC�2000�3A型厂用电快切装置。在2014年大修后厂用电快切试验过程中，发生了快切设备动作不成功导致的一次厂用电中断事故。

2014年11月18日，在停机过程中，由于热工保护（低汽温）未投入，锅炉已熄火，汽轮机仍然在带低负荷滑停运行。在此期间，运行人员在做快切试验过程中，由于事先未组织讨论方案，直接将发电机灭磁开关拉闸，导致发电机失磁运行，后因发电机进相运行高达160Mvar，发变组保护未能动作，立即手动打闸发电机出口开关。由于快切装置正好在此过程中发出了“装置闭锁”信号，快切未能将厂用电切换至备用电源，导致机组厂用电中断。后经过人为手动，将厂用电恢复至备用电源运行。

后检查快切装置故障记录，其因被外部信号闭锁动作，导致不能动作。经过DCS数据分析，DCS未发出“手动退出快切信号”，唯一的可能只有“PT断线”信号导致快切闭锁。但在DCS历史数据中，“PT断线”报警信号却未被记录下来。

2数据

下面对DCS数据、发变组保护数据、快切装置数据和历史曲线进行统计和分析，DCS模拟量和开关量曲线如图1、图2所示。

根据现场情况及历史数据，事件发生的先后顺序如下：首先发电机误断开灭磁开关，导致发电机进相运行，运行人员发现进相深度达到了160Mvar，6kV厂用电电压下降，且控制室照明变暗，厂用电和发变组均未动作，于是手动分断发变组出口开关2803，快切装置发出“装置闭锁”信号，励磁系统故障（励磁整流屏风机跳闸）开入至发变组保护，发变组保护动作，自动跳开6kV工作进线开关。但是由于快切已闭锁，需要手动人工复位，快切未能将电源切换至启备变运行，导致6kV失电。

3原因分析

此过程中发出了快切误闭锁信号，首先，灭磁开关跳闸，失磁保护为什么没有动作，去启动厂用电快切；其次，“PT断线”信号怎么误发出的，为什么快切装置检测出并发出了闭锁信号，而DCS未能检测记录下来。

根据发变组保护中失磁保护定值（表1）和逻辑框图条件（图3），失磁保护Ⅰ段由于减出力判据条件未达到，导致失磁保护未能动作；失磁保护Ⅱ段由于母线低电压元件未动作，导致失磁保护Ⅱ段同样未动作。

在本次的厂用电中断过程中，由于运行人员直接将发电机灭磁开关拉闸，判断PT断线的低电压继电器YJ1、YJ2、YJ3由于在发电机出口开关断开后失压动作不同步，导致误发“PT断线”，PT断线后，ZJ动作，常闭接点打开，将快切装置闭锁。而失磁保护未能提前动作于切换厂用电，导致厂用电未能主动切换。同时6kV电源进线开关由发变组保护中的热工保护断开后，快切已经被闭锁，且快切装置闭锁后，必须手动复位才能重新具备快切功能。

根据接线图（图4），对电压继电器在失压过程中启动ZJ动作的综合接点进行录波，结果如图5所示，在电压继电器失压过程中，经过多次测试，发现低电压继电器输出的启动1ZJ的“+KM-019”综合接点不可避免地均出现了2ms左右的方波，从而导致了ZJ的动作，发出“PT断线”信号，闭锁了快切装置。

快切装置及DCS系统采样对比如表2所示。由于DCS控制系统I/O卡件确保＜3ms的接点动作可靠不检测，＞7ms的接点动作可靠检测，DPU扫描周期为200ms，即开关量需要大于

200ms才能确保可靠检测到，且历史数据库采集周期较长，记录周期为1s，大于1s才能可靠记录并存储在历史站中以备查询。当低电压继电器不同步发出“PT断线”时，由于发出的脉冲信号过短，DCS无法采样并记录下来。但由于快切装置采样频率较高，快切采样并发出“装置闭锁”信号，导致6kV工作电源进线跳闸后，快切未能将厂用电切换至备用电源供电。

4解决措施

经过以上各个环节的分析，为了彻底解决此问题，首先，可以增加灭磁开关至发变组保护的联锁跳闸回路，确保表2快切装置及

灭磁开关动作后，及时启动发变组保护动作，去主动切换厂用电。其次，虽已增加灭磁开关联锁跳发变组保护，但失磁保护还是要确保在低负荷状态下的正确发信或动作。在此事件中，需修改失磁保护判据，从而在低负载情况下发电机失磁后，确保厂用电安全。最后，可以取消外部PT断线判据作为闭锁条件输入快切装置，由此可避免在失压条件下低电压继电器动作不一致导致的快切“误闭锁”造成厂用电中断或其他异常事件。

5结语

从此次快切未成功导致的厂用电中断事件分析，事件的发生及扩大往往是多因素的漏洞综合导致的后果。只有在对快切装置、DCS等设备进行详细分析和了解后，才能查明故障原因，并采取对应措施进行解决。快切作为机组厂用电的核心设备，其设计、改造、施工过程中，一定要考虑到每一个细节，从而确保厂用电在事故情况下的准确切换。

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收稿日期：2015�09�06

作者简介：王恒祥（1981—），男，安徽青阳人，助理工程师，研究方向：发电运行管理。