差動保護動作引起引風機跳閘情況分析

陳均寅

（茂名臻能熱電有限公司，廣東 茂名 525000）

工業技術

差動保護動作引起引風機跳閘情況分析

陳均寅

（茂名臻能熱電有限公司，廣東 茂名 525000）

摘 要：采用了高壓變頻裝置的6kV引風機在正常運行中，突然差動保護動作，導致引風機跳閘，觸發RB，引起機組減負荷。針對這次事件，本文對本廠采用了高壓變頻裝置并且在工頻運行時配置了差動保護的電動機保護邏輯進行了分析、優化，并對此提出解決措施，保障系統的安全穩定運行。

關鍵詞：高壓變頻；差動保護；光耦開入

1 事件經過

故障前，#6爐A引風機變頻正常運行，某年1月6日21時47分，#6爐A引風機差動保護動作，#6爐A引風機6kV開關跳閘，觸發RB，引起機組減負荷。

#6爐A引風機差動出口跳閘后，現場初步檢查一、二次設備無異常，高壓變頻器無報警信息，6kV開關柜中保護裝置“差動保護動作”指示燈亮。用1000V搖表對用來作差動保護投入的“KM3常開接點”電纜檢查，兩芯對地絕緣和兩芯之間絕緣均未發現問題。測量電機的絕緣均符合要求。

2 保護動作過程

故障前，#6爐A引風機變頻運行，差動保護處于退出狀態，故對差動保護的投入狀態作重點檢查，經調看熱工錄波圖，發現“差動保護投入反饋”至熱工接點接通大概1秒，而其它作為狀態顯示引至熱工的旁路接觸器KM3合閘、分閘狀態接點均未見翻轉。而啟動差動保護的KM3常開接點接入保護壯漢子的光耦回路，KM3常開接點（在變頻裝置室）引至差動保護裝置（在6kV開關柜）的電纜較長，電纜沿線存在較強干擾源，初步認定事件是由于外部干擾導致光耦繼電器動作（即相當于輸入到保護的KM3常開接點閉合），而在變頻工況下，差流已滿足定值要求，導致差動保護動作出口。

3 原因分析

圖1 引風機差動保護投入原理圖

圖2修改前：差動保護動作邏輯

#6爐A引風機容量為2500kW，根據電動機容量大于2000kW時應配置差動保護的要求，對#6爐引風機配置了電流差動保護。#6爐A引風機保護裝置采用AREVA生產的P243微機保護裝置，其保護配置有差動保護、速斷保護、過流保護、負序保護、零序保護、堵轉保護。根據節能改造項目要求，#6爐A引風機在#6機小修時進行了高壓變頻器改造，引風機可以在工頻和變頻兩種方式下運行，正常工況下，引風機變頻運行。在引風機變頻運行工況下，因電動機電源端和尾巴端的電壓、頻率、功率因數等存在差異，所以變頻器輸出到電動機電流比6kV電源側輸入到變頻器電流大，因此電動機的差流較大，無法通過整定計算的辦法躲過差流。所以在引風機工頻運行時，差動保護投入，變頻運行時，差動保護退出。為實現其自動轉換的功能，引入旁路接觸器KM3的常開接點（機械接點）作為判斷電動機工頻運行的依據，從而決定差動保護是否投入，其原理簡圖如圖1所示，保護裝置的邏輯如圖2所示，其中3LP為“差動投入”功能壓板，1LP為“差動跳閘”出口壓板，P243中“E9、E10”為“電動機工頻運行”光耦輸入接點。當引風機變頻運行時，因為KM3接點不通，邏輯中對應“E9、E10”的“OPTO5”置“0”，即使差動保護電流滿足，即“Trip Diff”置“1”，差動保護不會動作；當工頻運行時，因為KM3接點接通，邏輯中對應“E9、E10”的“OPTO5”置“1”，同時“差動保護投入”指示燈亮、“差動保護投入反饋”至熱工接點接通，當差動保護電流滿足，即“Trip Diff”置“1”，則差動保護動作出口，通過1LP“差動跳閘”出口壓板跳閘。

圖3修改后：差動保護動作邏輯

4 整改措施

（1）分析認為，當保護裝置采用光耦開入時，可以有效地隔離外部強電對微機保護裝置的干擾，但在實際運行中，當直流系統存在直流系統接地、交流回路串入直流回路時、長電纜中存在的分布電容、雜散電容等會改變直流監測系統的對地電阻，引起對開入特性特別敏感（時間短）的光耦回路的導通，導致裝置的誤動，但將光耦回路取消并不符合我廠當前的實際運行需求，故對引風機的差動保護邏輯進行修改。

因外部干擾會引起保護裝置誤動，其擾動時間一般較短，故對差動投入的邏輯作了修改，以“KM3常開接點”+“1秒延時”作為差動保護投入的前提條件，修改后邏輯如圖3所示。

增加延時后，差動保護在工頻啟動時會存在時間的死區，但保護裝置同時配置了速斷保護，可以作為差動保護的補充，可以有效防止事故的擴大，所以此方案是可行的。

（2）對本廠具有相同邏輯的#6爐B引風機、#5爐增壓風機的邏輯進行同樣的修改。

參考文獻

[1]上海AREVA電力自動化有限公司.Micom P240電動機保護裝置技術說明書[Z].

[2]趙康偉.繼電保護裝置采用光隔開入引起誤動的思考[J].華北電力技術，2005 （08）：38.

中圖分類號：TM77

文獻標識碼：A