試析提高#8、#9發(fā)電機功率變送器安全可靠性的方法

蔡治華 吳 菡

（上海電力新能源發(fā)展有限公司，上海200010）

0 引言

發(fā)電機功率變送器為判斷發(fā)電機發(fā)出功率是否正常并將其傳送至DCS的重要設(shè)備，故其對機組的安全穩(wěn)定運行有著極為重要的作用，其可靠性低可能導(dǎo)致發(fā)電機機組跳停事故，影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

1 功率變送器接線不合理可能產(chǎn)生的后果

1.1 電源或電流電壓回路未獨立

在《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定兩個及以上安裝單位的公用保護和自動裝置回路，應(yīng)設(shè)置單獨的熔斷器或自動開關(guān)，且保護雙重化配置時，任一套保護或自動裝置不應(yīng)跨接雙重化配置的兩個網(wǎng)絡(luò)。因此發(fā)電機功率變送器的電源或電流電壓回路需獨立引出，不可將電源與其他保護裝置或自動保護裝置合用。在每個電源回路中應(yīng)安裝單獨的熔斷器或自動開關(guān)，因為其他保護或自動裝置發(fā)生故障或失去電源時，可能導(dǎo)致發(fā)電機功率變送器不動或誤動。發(fā)電機功率變送器通過采集電流與電壓數(shù)據(jù)來判斷發(fā)電機功率是否正常，因此它需要有獨立的電流回路，且回路應(yīng)由單獨的零序電流互感器引出。若幾個功率變送器同時使用，則有多少個變送器就應(yīng)該設(shè)有多少個電流回路。倘若使用一條回路，將幾個變送器串聯(lián)在回路中，一個變送器回路發(fā)生故障時，將導(dǎo)致其他幾個變送器回路也同時發(fā)生故障，則發(fā)電機功率變送器將徹底失去作用，給發(fā)電機的安全運行埋下隱患。

1.2 缺相

發(fā)電機功率變送器某一相錯接線或是少接線以至三相缺相，會造成功率變送器誤判斷成發(fā)電機斷線，造成跳機事故。

當(dāng)發(fā)生某一相缺相時，其余兩相幅值變大，相位不變，中性線電流值為剩余兩相電流之和。如圖1、圖2所示，正常時In＝0；缺相時In＝Ib＋Ic，Ia＝0。因此，從中性線電流值的變化，檢修人員可以通過鉗形電流表來判斷是否存在缺相故障。

圖1 正常情況下電流向量圖

圖2 缺相時電流向量圖

正常情況下和缺相時電壓向量圖如圖3、圖4所示。

圖3 正常時電壓向量圖

圖4 缺相時電壓向量圖

1.3 功率變送器進出線接反

功率變送器進出線接反會引起變送器信號量出錯，從而危害到機組的安全運行。該故障可在試運行前通過萬用表測量得出，從而加以避免。

如表1所示，正常工作時，流進電流略微大于流出電流，試驗時略加注意就能避免因變送器進出線接反引起的故障。

表1 正常與故障時電流值

1.4 信號回路接線錯誤

此外，在接線中還需注意信號回路同樣需要有獨立的引出線，且信號回路不能與其他回路混用，需由專用熔斷器或空氣開關(guān)進行供電，且變送器信號回路進出線不可接反。信號回路接線錯誤會導(dǎo)致干擾信號竄入信號回路，從而使DCS得到的數(shù)字量不準(zhǔn)確。進出線接反也會導(dǎo)致DCS數(shù)據(jù)錯誤，從而錯誤判斷發(fā)電機狀態(tài)，嚴(yán)重時會導(dǎo)致發(fā)電機跳閘。

1.5 其他

直流回路和交流回路不能使用一根電纜。如果是由電流互感器和電壓互感器單獨引出的回路，在回路中必須分別有且僅有一點可靠接地。對于發(fā)電機功率變送器的電源，應(yīng)有監(jiān)視其完好性的措施。

2 實際案例分析

吳涇熱電廠#8、#9機組有三組發(fā)電機功率變送器，DCS通過分析兩個變送器的功率平均值來給出模擬量并通過卡計轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以作用于發(fā)電機跳閘。去年10 月，吳涇熱電廠發(fā)電機功率變送器發(fā)生了電流回路三相短路，從而導(dǎo)致三個變送器同時短路，導(dǎo)致機組意外跳閘。事故原因為檢修人員誤將變送器兩端短路，若當(dāng)時三組變送器分別接入獨立的回路中，則該起事故完全可以避免。

事故后，我部門對功率變送器進行重新接線（原接線圖如圖5所示，重新接線后接線圖如圖6所示），使電源回路、電流回路、電壓回路分別獨立運行。重新接線后，發(fā)電機功率變送器的可靠性大大提高。

圖5 原功率變送器接線圖

圖6 更改后的功率變送器接線圖

3 結(jié)語

通過對功率變送器接線的更改，我們不僅規(guī)范了接線，降低了工作中誤動或誤跳閘的可能性，同時也提高了#8、#9 發(fā)電機功率變送器的安全可靠性，為吳涇熱電廠的安全運行做出了貢獻。

［1］GB/T50062—2008 電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］李天華，秦紅霞，張月品，等.DL/T317—2010《繼電保護設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計規(guī)范》學(xué)習(xí)讀本［M］.北京：中國電力出版社，2015.

［3］能源部西北電力設(shè)計院.電力工程電氣設(shè)計手冊2：電氣二次部分［M］.北京：中國電力出版社，1991.