某660MW發電機程序逆功率保護動作異常分析處理

吳百合

摘要：某電廠新建4號機組調試期間，機組解列時發生程序逆功率保護未正常動作事件。簡要過程如下：2019年03月31日21：36：42機組首次并網后解列時，汽機打閘，超高壓主汽門關閉到位，發電機有功顯示到最小值1.85MW，發變組程序逆功率保護未動作，21：37：35秒運行人員手動解列發電機。發電機掛網逆功率運行53s，程序逆功率保護動作異常。

關鍵詞：發電機調試;程序逆功率保護未動作;原因分析

一、發電機逆功率保護定值單

該機組采用GE發變組保護裝置，4號發電機程跳逆功率保護和逆功率保護定值單如下：

二、 程跳逆功率、逆功率保護動作出口

全停1——跳主變高壓側開關，解除母差復壓閉鎖、啟動失靈，關主汽門，滅磁，跳高廠變低壓A/B分支開關，啟動快切，發出信號。 逆功率保護邏輯圖如下：

三、原因分析

根據發變組逆功率保護定值單，發電機程序逆功率，經主汽門關閉接點閉鎖，定值0.006PU，延時1.5s動作;發電機逆功率不經主汽門關閉接點閉鎖，定值0.007PU，延時30S動作。本次解列，實際動作時間53s，保護未正常動作。查看發變組保護裝置內部事件記錄，程序逆功率模塊啟動返回21次未動作出口。

可能的原因有：1.保護邏輯不合理;2.發變組程序逆功率模塊回路功率測量晃動，未到動作值;3.汽輪機汽門漏汽導致發電機逆功率定值未到動作值;4.機組實際逆功率數值數值偏小，保護定值不合理。

檢查處理：1.3號、4號機保護邏輯相同，主汽門關閉后3號機程序逆功率動作時間約2s，機組解列時橫向保護動作正常。同時參考保護裝置、定值計算單位相同的其他三家電廠，定值邏輯設置一致;2.調試單位方天公司重新調試程序逆功率保護，保護動作正常;并檢查程序逆功率回路電纜屏蔽正常，發變組程序逆功率模塊晃動原因可排除。3.汽機汽門漏汽的可能性無法排除。汽輪機超高主汽門關閉動作過程為，超高主跳閘電磁閥動作，卸去EH液壓油，彈簧力將超高主關閉，閥位小于3%即判斷為關閉到位，超高壓主關閉信號去發電機A、B屏。若汽輪機各主汽門有輕微漏汽，在汽機打閘后，仍能提供較小動力，比如500kW，就可能會使得逆功率模塊不能可靠動作，導致無蒸汽運行時間延長;4.機組實際逆功率數值偏小，致使無法達到保護動作值，保護定值不合理。汽輪機組主汽門全部關閉后，發電機在電動機狀態下拖動汽輪機，實測的逆功率數值有很大偏差。文獻1中提到，QFSN2-300-2型同類型機組，某發電廠4臺300MW的發電機組，實測三相一次逆功率為

-6000kW左右，而另外一家發電廠，2臺300MW機組實測三相一次逆功率為-3600kW。本文中機組在進行保護計算時，其逆功率實測值按-9000kW進行計算，不排除兩臺機組的實測逆功率值偏差較大的可能性，4號機組實際逆功率值較小導致逆功率值在動作邊界，程序逆功率保護不能正常動作。

因機組處于基建整套啟動調試階段，綜合考慮幾種原因后，決定更改程序逆功率保護定值：程序逆功率保護定值由0.006PU（0.8%PN）改為0.005PU（0.72%PN），時間由1.5s改為1.0s。改前，程跳逆功率保護動作功率：

四、處理效果

2020年05月19日19：22分，4號機調試中停機時，發變組程序逆功率保護動作正常，從主汽門關閉到程序逆功率動作3.0s，GE保護中程序逆功率模塊返回2次后動作出口。后續4號機組在機組解列或者跳閘時程序逆功率保護均動作正常。

結論：通過該機組程序逆功率保護動作異常分析處理，總結經驗如下：首先，基建機組程在整套啟動調試首次并網解列時，應注意對程序逆功率保護動作是否正常的檢查。機組跳閘或正常解列，立即檢查發變組主開關、滅磁開關狀態，防止發電機程序逆功率保護未動作，汽輪機無蒸汽運行，損害低壓缸末級葉片。若發電機程序逆功率保護未正常動作，檢查汽輪機超高主汽門關閉到位，確認發電機有功小于5MW后，手動解列發電機;其次，發電機組逆功率實測值偏差較大，發電機程序逆功率的整定值應根據每臺機組的逆功率實測值進行調整，以保證保護可靠動作。