堯 瑤

（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東揭陽515200）

0 引言

某火電廠#3、#4機(jī)組6 kV分為A、B、C三段母線，有兩臺啟備變作#3、#4機(jī)組6 kV備用電源。高壓電動機(jī)測控裝置全部采用國電南自PSM 692U型綜合保護(hù)裝置，均配置有低電壓和PT斷線檢測等相關(guān)保護(hù)。當(dāng)時PSM 692U電動機(jī)綜合保護(hù)測控裝置的版本號為V2.11.106，校驗碼A2B5。

1 事件經(jīng)過

事件1：2015-01-16T10：30：27，#4機(jī)組6 kV C段母線電壓互感器二次側(cè)A、B兩相保險熔斷后，綜保裝置未判出PT斷線閉鎖低電壓保護(hù)（一相、兩相或三相斷線均應(yīng)閉鎖低電壓保護(hù)動作），低電壓保護(hù)誤動導(dǎo)致#4機(jī)C凝結(jié)水泵、C循環(huán)水泵、D/E磨煤機(jī)跳閘，#4機(jī)組負(fù)荷由750 MW降至500 MW。

事件2：2015年9月13日，#3機(jī)因故跳閘，6 kV 3B段母線失壓，母線電壓曲線如圖1所示，在6 kV 3B段工作電源開關(guān)跳開后，0.75 s內(nèi)母線三相線電壓已降至低電壓保護(hù)動作值（低電壓保護(hù)定值為50 V，延時0.5 s），但3B循環(huán)水泵電機(jī)、3B前置泵電機(jī)、3B引風(fēng)機(jī)電機(jī)、3B送風(fēng)機(jī)電機(jī)開關(guān)低電壓保護(hù)拒動，開關(guān)未跳閘。

圖1 6 kV 3B段母線電壓趨勢圖

3B一次風(fēng)機(jī)電機(jī)、3C磨煤機(jī)電機(jī)、3F磨煤機(jī)電機(jī)在熱控DCS邏輯保護(hù)動作（圖2）后6 kV開關(guān)跳閘，開關(guān)斷開后報低電壓保護(hù)動作。3B凝結(jié)水泵電機(jī)、3B工業(yè)水泵電機(jī)在跳機(jī)前未運行，報低電壓保護(hù)動作。

6 kV 3B段工作電源開關(guān)跳開2 s后，廠用電長延時切換（定值2 s）至#01啟備變，由于未跳開的電動機(jī)群自啟動，導(dǎo)致啟備變高壓側(cè)及低壓側(cè)B分支過載（圖3）。

#3、#4機(jī)組6 kV 3B段、4A段均采用長延時切換，如#3、#4機(jī)組同時跳閘，一旦6 kV 3B段、4A段電動機(jī)低電壓保護(hù)未動作，有可能導(dǎo)致啟備變過載跳閘，機(jī)組失去廠用電，擴(kuò)大事故范圍。

圖2 #3機(jī)跳閘SOE記錄

2 原因分析

該廠#3、#4機(jī)組6 kV電機(jī)低電壓保護(hù)定值為50 V，延時0.5 s跳閘，設(shè)置了當(dāng)PT斷線時閉鎖低電壓保護(hù)，此V2.11.106版本保護(hù)裝置PT斷線閉鎖有以下判據(jù)（兩者為或邏輯）：

（1）三相線電壓同時小于30 V且工作電流大于0.06 A時，判PT斷線，瞬時閉鎖低電壓保護(hù)，延時3 s發(fā)PT斷線告警；

（2）三相線電壓中任意兩個線電壓之間壓差大于30 V，判PT斷線，瞬時閉鎖低電壓保護(hù)，延時3 s，發(fā)PT斷線告警。

低電壓保護(hù)誤動分析：此V2.11.106版本保護(hù)裝置提供的低電壓保護(hù)邏輯中對PT斷線閉鎖功能不完善，不具備兩相PT斷線閉鎖低電壓保護(hù)動作功能，導(dǎo)致4C段電動機(jī)低電壓保護(hù)未受PT斷線閉鎖而誤動作。

圖3 6 kV 3B段未跳開電動機(jī)自啟動電流波形

低電壓保護(hù)拒動分析：#3機(jī)組跳閘后，#3發(fā)電機(jī)程跳逆功率保護(hù)動作跳開#3機(jī)6 kV B段工作電源進(jìn)線開關(guān)，6 kV B段母線三相電壓下降到低電壓動作值（50 V）時，事故前停運的3B工業(yè)水泵、3B凝結(jié)水泵以及DCS邏輯跳閘的3C/3F磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)因沒有負(fù)荷電流，不判據(jù)PT斷線，故低電壓保護(hù)動作；3B循環(huán)水泵、3B引風(fēng)機(jī)、3B送風(fēng)機(jī)及3B前置泵電機(jī)在母線電壓降低到動作值時，低電壓保護(hù)啟動，但未達(dá)到0.5 s延時尚未出口跳閘，從#3發(fā)變組故障錄波圖（圖1）可以看出，在母線電壓下降到動作值50 V再過0.3 s后，線電壓已下降到30 V以下，且還有工作電流，滿足判斷PT斷線閉鎖條件，PT斷線瞬時閉鎖低電壓保護(hù)。故障記錄沒有報PT斷線告警，是因為在發(fā)PT斷線告警信號（延時3 s）前快切裝置已切換成功（長延時切換時間2 s），電壓已恢復(fù)，故不再發(fā)PT斷線告警信號。

3 邏輯優(yōu)化及測試報告

聯(lián)合國電南自廠家對綜保裝置PT斷線判據(jù)邏輯進(jìn)行完善優(yōu)化，對PT斷線閉鎖低電壓進(jìn)行動模試驗，并出具試驗報告。

3.1 PT斷線判據(jù)邏輯優(yōu)化

PT斷線判據(jù)邏輯優(yōu)化如圖4所示。

圖4 PT斷線判據(jù)

3.2 邏輯測試

（1）單相斷線：將任意一相電壓變?yōu)榱悖b置發(fā)PT斷線信號。

是否正確（打“√”表示）：正確√；錯誤 。

（2）兩相斷線：

1）有流定值測試：同時輸入A、C相電流，將任意兩相電壓變?yōu)榱?，裝置發(fā)PT斷線信號。改變輸入電流，記錄數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 有流定值測試數(shù)據(jù)

2）電流增加量測試：輸入三相保護(hù)電流和三相額定保護(hù)電壓，然后將任意兩相電壓變?yōu)榱?，同時增加電流，使低電壓動作。記錄數(shù)據(jù)如表2所示。

（3）三相斷線：

表2 電流增加量測試數(shù)據(jù)

1）有流定值測試：同時輸入A、C相電流和三相額定電壓，將三相電壓變?yōu)榱?，裝置發(fā)PT斷線信號。改變輸入電流，記錄數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 有流定值測試數(shù)據(jù)

2）電流增加量測試：輸入三相保護(hù)電流和三相額定保護(hù)電壓，然后將三相電壓變?yōu)榱悖瑫r增加電流，使低電壓動作。記錄數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 電流增加量測試數(shù)據(jù)

3）du/dt值測試：輸入A、C相電流和三相額定電壓，改變其電壓變化率，使PT斷線動作，記錄數(shù)據(jù)如下：電壓變化終值22.500 V；電壓滑差變化始值309.000 V/s；電壓滑差變化終值291.000 V/s；電壓滑差變化步長3.000 V/s；保持時間0.600 s；頻率50.000 Hz。

測試結(jié)果如表5所示。

表5 測試結(jié)果

4 裝置升級整改

按照上述PT斷線判據(jù)邏輯升級6 kV綜合保護(hù)測控裝置軟件版本，現(xiàn)場使用數(shù)字繼電保護(hù)測試儀進(jìn)行模擬實驗，確保繼電保護(hù)裝置可靠性。