6kV系統(tǒng)廠用電快切裝置誤發(fā)合閘指令的原因分析及整改措施

1、    6kv系統(tǒng)廠用電快切裝置誤發(fā)合閘指令的原因分析及整改措施    韓涌【摘 要】廠用電快切裝置在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，它的安全、可靠運(yùn)行也越來越受關(guān)注。本文介紹了一起6kv系統(tǒng)廠用電快切裝置誤發(fā)合閘指令的原因、整改措施以及通過此次事件今后應(yīng)注意的事項(xiàng)和防范措施?！娟P(guān)鍵詞】廠用電快切裝置；誤發(fā)；指令；原因分析；整改措施0 前言廠用電是指發(fā)電廠或變電所在生產(chǎn)過程中，自身所使用的電能。在發(fā)電廠中，廠用電系統(tǒng)的安全、可靠直接關(guān)系著發(fā)電機(jī)組、電廠乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在大多數(shù)發(fā)電廠中，廠用電一般有兩個(gè)供電系統(tǒng)，即工作電源和備用電源，正常運(yùn)行時(shí)廠用電

2、系統(tǒng)一般由工作電源供電，工作電源出現(xiàn)故障或檢修時(shí)切換至備用電源供電。廠用電快切裝置就是為了保證廠用電系統(tǒng)電源的連續(xù)性，在兩個(gè)供電電源之間快速、平穩(wěn)、安全地自動(dòng)切換的一種裝置，其重要性不言而喻。1 事故經(jīng)過某發(fā)電廠為4×660mw超超臨界燃煤機(jī)組，1、2號(hào)發(fā)電機(jī)組經(jīng)主變升壓后接入500kv電力系統(tǒng)，3、4號(hào)發(fā)電機(jī)組經(jīng)主變升壓后接入220kv電力系統(tǒng)，4臺(tái)機(jī)組共用一臺(tái)啟備變，啟備變接在500kv電力系統(tǒng)。每臺(tái)機(jī)組均設(shè)有廠用電快切裝置，1、2號(hào)機(jī)組采用并聯(lián)切換方式，3、4號(hào)機(jī)組為了防止500kv系統(tǒng)和220kv系統(tǒng)合環(huán)采用串聯(lián)切換方式。4臺(tái)機(jī)組快切裝置的電源由各臺(tái)機(jī)組110v a、b兩段直

3、流系統(tǒng)供電，兩個(gè)供電電源采用單刀雙擲開關(guān)切換。2016年10月27日，3號(hào)機(jī)6kv a、b兩段廠用電系統(tǒng)由工作電源供電，啟備變熱備用，3a、3b段廠用電快切裝置由直流110v b段經(jīng)單刀雙擲開關(guān)供電。10時(shí)45分，運(yùn)行人員將3號(hào)機(jī)廠用電快切裝置屏電源由直流110v b段供電切換為a段供電，發(fā)現(xiàn) 6kv a、b段備用進(jìn)線開關(guān)均合閘，dcs報(bào)“6kv a段備用進(jìn)線開關(guān)合閘”、“6kv b段備用進(jìn)線開關(guān)合閘”、 “6kv 3a段廠用電快切裝置失電”、 “6kv 3b段廠用電快切裝置失電”；10時(shí)50分運(yùn)行人員在dcs上將6kv a段備用進(jìn)線開關(guān)分閘、 b段備用進(jìn)線開關(guān)分閘。2 事故原因分析專業(yè)人員對(duì)

4、誤發(fā)合閘指令的裝置進(jìn)行多次失電模擬，發(fā)現(xiàn)在快切裝置失電的同時(shí)都會(huì)發(fā)出合備用開關(guān)的指令，判斷該型號(hào)的快切裝置邏輯存在缺陷所致。此型號(hào)廠用電快切裝置開關(guān)變位啟動(dòng)和誤跳起動(dòng)的邏輯如圖1、圖2所示：圖1為工作電源開關(guān)誤跳啟動(dòng)邏輯，所謂誤跳起動(dòng)就是因誤操作、開關(guān)機(jī)構(gòu)故障等原因造成工作電源開關(guān)跳開時(shí)，快切裝置在切換條件滿足時(shí)合上備用電源開關(guān)?？烨醒b置同時(shí)提供電流輔助判據(jù)功能。當(dāng)裝置正常運(yùn)行時(shí)檢測(cè)到工作開關(guān)誤跳，如果定值中“無流判據(jù)投退”處于投入狀態(tài)，裝置會(huì)根據(jù)當(dāng)前工作電流值，判斷開關(guān)斷開是否是因?yàn)楣ぷ鏖_關(guān)輔助接點(diǎn)造成的假象。圖2中，igz表示工作分支電流，d_iwl表示定值“無流判據(jù)整定值”，d_wtwl

5、表示控制字“無流判據(jù)投退”。當(dāng)運(yùn)行人員將3號(hào)機(jī)廠用電快切裝置屏電源通過單刀雙擲開關(guān)由直流110v b段供電切換為a段供電時(shí)，裝置會(huì)瞬間失電，此時(shí)裝置開入板先失電，開入信號(hào)先消失，cpu芯片延后數(shù)百毫秒才停止工作，導(dǎo)致裝置檢測(cè)到工作電源進(jìn)線開關(guān)由合變?yōu)榉郑b置內(nèi)部無流判據(jù)也投入，而此時(shí)機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài)，6kv工作分支電流很小，符合誤跳起動(dòng)的條件，快切裝置誤發(fā)指令將備用電源進(jìn)線開關(guān)合上。所以3號(hào)機(jī)廠用電快切裝置的邏輯存在缺陷是此次事故的直接原因。3 暴露問題（1）廠用電快切裝置邏輯存在嚴(yán)重缺陷，是裝置失電后滿足誤跳起動(dòng)條件誤發(fā)指令合備用進(jìn)線開關(guān)的直接原因。（2）廠用電裝置電源采用單刀雙擲開關(guān)，在電

6、源切換過程中必然會(huì)導(dǎo)致裝置失電，電源不可靠造成裝置誤發(fā)合閘指令的間接原因。（3）廠用電快切裝置工作電源誤跳切換條件滿足時(shí)合上備用電源開關(guān)，但不跳工作開關(guān)，在裝置的控制字中可以設(shè)置選擇，廠家說明書及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員均未告知用戶，是導(dǎo)致 6kv系統(tǒng)的合環(huán)原因。（4）專業(yè)人員對(duì)裝置的檢驗(yàn)按照規(guī)程均進(jìn)行過“電源對(duì)裝置影響”的試驗(yàn)，即裝置電源緩慢上升、緩慢下降、突然上電、突然失電，均未出現(xiàn)過誤分合工作、備用電源進(jìn)線開關(guān)的事件，停機(jī)前也進(jìn)行過拉合直流電源的試驗(yàn)，均未出現(xiàn)過異?，F(xiàn)象。究其原因，這些試驗(yàn)都是在6kv工作分支電流判據(jù)滿足判據(jù)條件進(jìn)行的，所以沒有出現(xiàn)誤合備用進(jìn)線開關(guān)的現(xiàn)象。僅依據(jù)此，在裝置電源切換時(shí)，

7、沒有采取防止裝置誤動(dòng)的措施，是造成此次異常的間接原因。4 整改措施1）對(duì)3號(hào)機(jī)6kv a、b段快切裝置進(jìn)行軟件版本升級(jí)，升級(jí)后進(jìn)行全面試驗(yàn)、傳動(dòng)，確?？烨醒b置無隱患后，方可投運(yùn)。（1）如圖3所示，新版本程序通過加入pt隔離開關(guān)位置及加大延時(shí)的方法消除了此缺陷，變位啟動(dòng)邏輯如下：在正常運(yùn)行時(shí)pt隔離開關(guān)應(yīng)處于合位。當(dāng)工作開關(guān)跳開時(shí)，由于pt隔離開關(guān)在合位，上述變位啟動(dòng)邏輯能正確動(dòng)作。當(dāng)直流電源消失時(shí)，工作開關(guān)輔接點(diǎn)、pt隔離開關(guān)會(huì)同時(shí)變?yōu)?，此時(shí)不滿足變位啟動(dòng)的條件，裝置也就不會(huì)滿足變位起動(dòng)條件誤發(fā)指令合備用電源進(jìn)線開關(guān)。（2）更改快切裝置控制字，當(dāng)開關(guān)誤跳起動(dòng)快切裝置發(fā)合備用進(jìn)線快關(guān)指令時(shí)，同

8、時(shí)發(fā)分工作電源進(jìn)線開關(guān)指令，保證兩個(gè)電源系統(tǒng)不合環(huán)。2）優(yōu)化3號(hào)機(jī)快切裝置電源回路，增加雙電源切換裝置替換現(xiàn)有的單刀雙擲刀閘，提高電源的可靠性。3）修改操作票，增加斷開快切裝置出口壓板措施，防止在操作過程中，裝置發(fā)出指令誤出口。4）逢機(jī)組檢修時(shí)，聯(lián)系各設(shè)備廠家，確認(rèn)同型號(hào)的設(shè)備在其他現(xiàn)場(chǎng)是否存在異常和隱患，是否需要升級(jí)硬件和軟件。5 結(jié)束語廠用電系統(tǒng)的安全、可靠直接關(guān)系著發(fā)電機(jī)組、電廠乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。廠用電快切裝置是保證廠用電系統(tǒng)安全的重要設(shè)備，所以確?？烨醒b置邏輯正確、安全可靠是非常重要的，各級(jí)人員必須引起高度重視?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1耿鐵彤.微機(jī)型廠用快速切換裝置在電廠的應(yīng)用.硅谷，2015年02月，總第170期：92-93.2陳悅.廠用電6kv快切裝置動(dòng)作分析與改進(jìn).華北電力技術(shù)，2008年第10期：39-41.3段玉強(qiáng).廠用快速切換裝置在發(fā)電廠中的應(yīng)用與分析.科技資訊，2014年第28期