6kV系統廠用電快切裝置誤發合閘指令的原因分析及整改措施

韓涌

【摘 要】廠用電快切裝置在電力系統中被廣泛應用，它的安全、可靠運行也越來越受關注。本文介紹了一起6kV系統廠用電快切裝置誤發合閘指令的原因、整改措施以及通過此次事件今后應注意的事項和防范措施。

【關鍵詞】廠用電快切裝置；誤發；指令；原因分析；整改措施

0 前言

廠用電是指發電廠或變電所在生產過程中，自身所使用的電能。在發電廠中，廠用電系統的安全、可靠直接關系著發電機組、電廠乃至整個電力系統的安全穩定運行。在大多數發電廠中，廠用電一般有兩個供電系統，即工作電源和備用電源，正常運行時廠用電系統一般由工作電源供電，工作電源出現故障或檢修時切換至備用電源供電。廠用電快切裝置就是為了保證廠用電系統電源的連續性，在兩個供電電源之間快速、平穩、安全地自動切換的一種裝置，其重要性不言而喻。

1 事故經過

某發電廠為4×660MW超超臨界燃煤機組，1、2號發電機組經主變升壓后接入500kV電力系統，3、4號發電機組經主變升壓后接入220kV電力系統，4臺機組共用一臺啟備變，啟備變接在500kV電力系統。每臺機組均設有廠用電快切裝置，1、2號機組采用并聯切換方式，3、4號機組為了防止500kV系統和220kV系統合環采用串聯切換方式。4臺機組快切裝置的電源由各臺機組110V A、B兩段直流系統供電，兩個供電電源采用單刀雙擲開關切換。

2016年10月27日，3號機6kV A、B兩段廠用電系統由工作電源供電，啟備變熱備用，3A、3B段廠用電快切裝置由直流110V B段經單刀雙擲開關供電。10時45分，運行人員將3號機廠用電快切裝置屏電源由直流110V B段供電切換為A段供電，發現 6kV A、B段備用進線開關均合閘，DCS報“6kV A段備用進線開關合閘”、“6kV B段備用進線開關合閘”、 “6kV 3A段廠用電快切裝置失電”、 “6kV 3B段廠用電快切裝置失電”；10時50分運行人員在DCS上將6kV A段備用進線開關分閘、 B段備用進線開關分閘。

2 事故原因分析

專業人員對誤發合閘指令的裝置進行多次失電模擬，發現在快切裝置失電的同時都會發出合備用開關的指令，判斷該型號的快切裝置邏輯存在缺陷所致。

此型號廠用電快切裝置開關變位啟動和誤跳起動的邏輯如圖1、圖2所示：

圖1為工作電源開關誤跳啟動邏輯，所謂誤跳起動就是因誤操作、開關機構故障等原因造成工作電源開關跳開時，快切裝置在切換條件滿足時合上備用電源開關。快切裝置同時提供電流輔助判據功能。當裝置正常運行時檢測到工作開關誤跳，如果定值中“無流判據投退”處于投入狀態，裝置會根據當前工作電流值，判斷開關斷開是否是因為工作開關輔助接點造成的假象。圖2中，Igz表示工作分支電流，D_Iwl表示定值“無流判據整定值”，D_WTWL表示控制字“無流判據投退”。

當運行人員將3號機廠用電快切裝置屏電源通過單刀雙擲開關由直流110V B段供電切換為A段供電時，裝置會瞬間失電，此時裝置開入板先失電，開入信號先消失，CPU芯片延后數百毫秒才停止工作，導致裝置檢測到工作電源進線開關由合變為分，裝置內部無流判據也投入，而此時機組處于停機狀態，6kV工作分支電流很小，符合誤跳起動的條件，快切裝置誤發指令將備用電源進線開關合上。所以3號機廠用電快切裝置的邏輯存在缺陷是此次事故的直接原因。

3 暴露問題

（1）廠用電快切裝置邏輯存在嚴重缺陷，是裝置失電后滿足誤跳起動條件誤發指令合備用進線開關的直接原因。

（2）廠用電裝置電源采用單刀雙擲開關，在電源切換過程中必然會導致裝置失電，電源不可靠造成裝置誤發合閘指令的間接原因。

（3）廠用電快切裝置工作電源誤跳切換條件滿足時合上備用電源開關，但不跳工作開關，在裝置的控制字中可以設置選擇，廠家說明書及現場調試人員均未告知用戶，是導致 6kV系統的合環原因。

（4）專業人員對裝置的檢驗按照規程均進行過“電源對裝置影響”的試驗，即裝置電源緩慢上升、緩慢下降、突然上電、突然失電，均未出現過誤分合工作、備用電源進線開關的事件，停機前也進行過拉合直流電源的試驗，均未出現過異常現象。究其原因，這些試驗都是在6kV工作分支電流判據滿足判據條件進行的，所以沒有出現誤合備用進線開關的現象。僅依據此，在裝置電源切換時，沒有采取防止裝置誤動的措施，是造成此次異常的間接原因。

4 整改措施

1）對3號機6kV A、B段快切裝置進行軟件版本升級，升級后進行全面試驗、傳動，確保快切裝置無隱患后，方可投運。

（1）如圖3所示，新版本程序通過加入PT隔離開關位置及加大延時的方法消除了此缺陷，變位啟動邏輯如下：

在正常運行時PT隔離開關應處于合位。當工作開關跳開時，由于PT隔離開關在合位，上述變位啟動邏輯能正確動作。當直流電源消失時，工作開關輔接點、PT隔離開關會同時變為0，此時不滿足變位啟動的條件，裝置也就不會滿足變位起動條件誤發指令合備用電源進線開關。

（2）更改快切裝置控制字，當開關誤跳起動快切裝置發合備用進線快關指令時，同時發分工作電源進線開關指令，保證兩個電源系統不合環。

2）優化3號機快切裝置電源回路，增加雙電源切換裝置替換現有的單刀雙擲刀閘，提高電源的可靠性。

3）修改操作票，增加斷開快切裝置出口壓板措施，防止在操作過程中，裝置發出指令誤出口。

4）逢機組檢修時，聯系各設備廠家，確認同型號的設備在其他現場是否存在異常和隱患，是否需要升級硬件和軟件。

5 結束語

廠用電系統的安全、可靠直接關系著發電機組、電廠乃至整個電力系統的安全穩定。廠用電快切裝置是保證廠用電系統安全的重要設備，所以確?？烨醒b置邏輯正確、安全可靠是非常重要的，各級人員必須引起高度重視。

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[責任編輯：朱麗娜]