李立民（山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300）

脫硫系統(tǒng)6 kV開關(guān)不能分閘原因分析及改進(jìn)

李立民
（山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300）

某電廠脫硫6 kV開關(guān)配置的REX521保護繼電器在分閘命令存在的情況下，開關(guān)仍可以合閘，且開關(guān)合閘后通過保護繼電器不能分閘。針對此問題進(jìn)行原因分析和回路改進(jìn)，消除了該開關(guān)控制回路存在的安全隱患，確保開關(guān)可靠動作。

脫硫系統(tǒng)；保護繼電器；開關(guān)；合分閘邏輯

0 概況

某電廠脫硫6 kV系統(tǒng)配置江蘇大全長江電器股份有限公司生產(chǎn)的8BK86-12型開關(guān)柜，開關(guān)為西門子3AH型真空開關(guān)，配ABB的REX521型保護繼電器，開關(guān)控制回路如圖1所示。開關(guān)合閘過程為：保護繼電器收到DCS或開關(guān)本體操作把手的合閘命令后，輸入信號DI3變?yōu)?，通過REX521保護繼電器內(nèi)部邏輯判斷，驅(qū)動重載合閘出口繼電器PO實現(xiàn)開關(guān)合閘。開關(guān)分閘過程為：保護繼電器收到DCS或開關(guān)本體操作把手的分閘命令后，輸入信號DI4變?yōu)?，通過REX521保護繼電器內(nèi)部邏輯判斷，驅(qū)動快速重載分閘出口繼電器HSPOl實現(xiàn)開關(guān)分閘。

1 開關(guān)控制回路存在的問題

2012-12-30，檢修人員完成增壓風(fēng)機開關(guān)REX521保護繼電器校驗后，對開關(guān)進(jìn)行傳動試驗，試驗合閘正常；但開關(guān)合閘后進(jìn)行分閘傳動時，開關(guān)不能分閘。檢修人員對開關(guān)分閘回路檢查，發(fā)現(xiàn)增壓風(fēng)機事故按鈕沒有復(fù)位，REX521保護繼電器接收到的分閘命令一直接通，檢修人員對事故按鈕復(fù)位后重新進(jìn)行試驗，開關(guān)合分閘恢復(fù)正常。檢修人員隨后對脫硫6 kV系統(tǒng)其他開關(guān)重復(fù)模擬分閘回路接點粘死時開關(guān)合分閘試驗，發(fā)現(xiàn)所有開關(guān)在分閘命令一直接通的情況下，通過REX521保護繼電器仍可以合閘，且合閘后通過DCS、開關(guān)本體操作把手、事故按鈕都不能實現(xiàn)分閘。

圖1 改進(jìn)前的開關(guān)控制回路

2 問題分析

2.1 REX521保護繼電器合分閘邏輯分析

（1） REX521保護繼電器為微機型保護繼電器，開關(guān)合分閘通過保護繼電器內(nèi)部邏輯進(jìn)行控制，合分閘命令必須為一脈沖性信號。保護繼電器合分閘邏輯如圖2所示。開關(guān)合閘過程為：保護繼電器在接收到合閘命令脈沖信號的同時，繼電器內(nèi)部的合閘條件（close enble）允許，驅(qū)動合閘出口繼電器實現(xiàn)開關(guān)合閘；如繼電器內(nèi)部的合閘條件不允許，則不允許開關(guān)合閘。開關(guān)分閘過程為：保護繼電器在接收到分閘命令脈沖信號時，驅(qū)動分閘出口繼電器直接實現(xiàn)開關(guān)分閘。

（2） 開關(guān)的合閘條件可以和外部輸入信號DI1-DI9中的任何一個進(jìn)行關(guān)聯(lián)。如果進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，則關(guān)聯(lián)的外部信號中DI1-DI6，DI8-DI9輸入必須為1（外部接點閉合，見圖2）、DI7輸入必須為0（外部接點斷開，通過內(nèi)部取反后為1）時，開關(guān)合閘條件滿足，開關(guān)可以合閘；否則開關(guān)不允許合閘。如果開關(guān)的合閘條件與DI1-DI9不關(guān)聯(lián)，則不關(guān)聯(lián)的外部輸入信號對開關(guān)的合閘沒有影響。圖2中合閘條件只與DI7關(guān)聯(lián)，DI7為開關(guān)未儲能信號，開關(guān)正常時未儲能信號接點斷開，輸入為0時，通過內(nèi)部取反后為1，開關(guān)允許合閘。

（3） 圖2中DI3為開關(guān)的合閘命令輸入信號，開關(guān)合閘后如果合閘命令一直存在，并且這時保護繼電器接收到分閘脈沖信號，則保護繼電器可以實現(xiàn)開關(guān)分閘。這時雖然合閘命令一直存在，但此命令為保持信號，所以開關(guān)不再重合閘。此邏輯適用于開關(guān)的“防跳躍”邏輯。

（4） 圖2中DI4為開關(guān)的分閘命令輸入信號，開關(guān)分閘后如果分閘命令一直存在，并且這時保護繼電器接收到合閘脈沖信號，則保護繼電器可以輸出合閘命令合上開關(guān)；同時也因為分閘命令輸入信號一直存在，保護繼電器不再能接收到分閘脈沖信號，開關(guān)也就不能實現(xiàn)分閘。

圖2 保護繼電器的合分閘邏輯

2.2 開關(guān)控制回路存在問題分析

事故按鈕作為緊急情況下的急停操作，其回路必須可靠，但開關(guān)的分閘必須通過REX521保護繼電器的邏輯判斷，即通過“軟回路”實現(xiàn)，這就造成開關(guān)的事故分閘回路存在以下問題：

（1） 如果REX521保護繼電器故障，事故按鈕將失去作用；

（2） 即使REX521保護繼電器正常，但在開關(guān)合閘前，如果開關(guān)的分閘回路已接通，這時事故按鈕也失去作用。

3 開關(guān)控制回路改進(jìn)及合分閘邏輯驗證

3.1 對REX521保護繼電器輸入信號改進(jìn)

開關(guān)的控制回路邏輯應(yīng)為：當(dāng)分閘命令存在時，如果發(fā)出開關(guān)合閘命令，則開關(guān)不能合閘。為此對開關(guān)控制回路作如下改進(jìn)，如圖3所示。

（1） 取消原REX521保護繼電器DI7彈簧未儲能的信號接線。彈簧未儲能在保護繼電器內(nèi)部取反后作為開關(guān)允許合閘的條件，即開關(guān)沒儲能時不允許合閘；但此功能在開關(guān)本體已經(jīng)實現(xiàn)，所以此處可以取消。

（2） 將開關(guān)分閘命令并接到保護繼電器DI7（如圖3虛線部分）。這時如果分閘命令存在，則DI7的輸入為“1”，經(jīng)內(nèi)部取反后變?yōu)椤?”，因DI7的輸入和開關(guān)的允許合閘條件相關(guān)聯(lián)，這時不允許開關(guān)合閘。

3.2 開關(guān)事故按鈕回路改進(jìn)

為了保證事故按鈕在任何情況下都能可靠對開關(guān)進(jìn)行分閘操作，對其進(jìn)行如圖3所示改進(jìn)，將事故按鈕用硬接線直接引接到開關(guān)分閘回路，不再經(jīng)由保護繼電器。

3.3 控制回路改進(jìn)后合分閘邏輯驗證

（1） 模擬分閘命令一直存在（短接101和133分閘回路），開關(guān)通過DCS或開關(guān)本體操作把手都不能合閘；取消分閘命令，開關(guān)合閘正常。

（2） 開關(guān)合閘后，模擬合閘命令一直存在（短接101和103合閘回路），從DCS發(fā)出分閘命令，開關(guān)可靠分閘且不重合。

（3） 模擬事故按鈕沒復(fù)位，從DCS發(fā)出開關(guān)合閘命令，則開關(guān)合閘后隨即又分閘。

（4） 開關(guān)合閘后，斷開REX521保護繼電器電源，REX521保護繼電器退出運行，用事故按鈕進(jìn)行開關(guān)分閘試驗，開關(guān)可靠分閘。

圖3 改進(jìn)后的開關(guān)控制回路

4 結(jié)束語

通過對開關(guān)控制回路的分析和改進(jìn)，解決了該電廠脫硫6 kV開關(guān)在分閘命令一直接通的情況下，開關(guān)仍可以合閘且合閘后不能分閘的重大隱患，為設(shè)備的安全運行提供了保證。目前，由于微機保護的應(yīng)用，許多開關(guān)的跳合閘都通過繼電器邏輯實現(xiàn)，所以應(yīng)將傳動試驗作為檢查開關(guān)控制回路的重要措施。要求在開關(guān)安裝后必須對開關(guān)控制回路進(jìn)行全面?zhèn)鲃釉囼灒纫ＷC開關(guān)合閘于故障條件下不發(fā)生跳躍現(xiàn)象，也要保證開關(guān)能可靠分閘。

2015-08-16。

李立民（1971-），男，工程師，主要從事繼電保護工作，email：804640160@qq.com。