木浪河电站自动准同期装置及非同期事故的分析处理

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1、木浪河电站自动准同期装置及非同期事故的分析处理

2、第1...lun3，装机2×1250k1000微机保护屏共配置了12个单元模块，包括：主变差动1块、主变后备过流1块、发电机差动2块、监控单元1块、35千伏过流1块、发电机综合保护2块、温度直流1块、电量采集1块、数据转发1块、自动准同期1块，设主控制计算机一台，配19寸彩显和CPU各一台。电站投入运行已有两年，微机保护系统运行情况良好。2001年4月6日机组在同电网并列时发生非同期事故。事后笔者对事故发生的原因进行了调查分析，提出了防范措施和处理意见。二、PM1099Z自动准同期装

3、置1．功能概述。PM1099Z装置主要用于发电机的自动准同期，主要功能包括：母线和发电机两侧电压测量(线电压或相电压)、手自动调速和调励磁、手自动准同期合闸。辅助功能包括：测量回路监视、工作数据采集、合闸动作时有关数据记录、合闸动作时的录波。装置工作电源为220伏AC/DC。输入输出有：两路电压输入、6个开关量输入、3路出口继电器输出。面板上设有8个LED发光二极管，用于指示运行状态和自检信息。通讯采用标准BS485接口。装置的参数整定可在监控管理单元(PMl011)或控制中心的计算机上完成。图1为PMl099Z基本结构图。在电气

4、绝缘情况下，模拟量和开关量通过变送器和光耦转换后输入，当地控制面板上的控制按键输入直接输入系统。装置内部产生的跳合闸命令经继电器输出，外部电源电压与电源装置连接提供装置所需电压。图1PM1099Z基本结构图2．工作原理。由于木浪河电站机组控制保护与励磁均采用常规方式，所以电站的同期方式也只能采用半自动准同期方式。同期开关分别为各台发电机的出口断路器。当装置工作于半自动方式时，装置仅作检同期继电器使用。发电机处于待并状态，操作人员合上同期投切开关1K，再合上同期选择开关2K(选择1号或2号发电机)，当监控显示的压差和频差小于整定值时

5、，由操作人员通过鼠标或键盘给出同期合闸命令。PMl099Z接到外部“合闸启动”命令时，如果合闸条件满足整定值，则计算出导前时间，发出合闸脉冲，否则发出“合闸失败”信号。同期控制原理如图2所示。3．非同期事故的原因分析。2001年4月6日，电站1号机组调速器故障检修结束后投入运行，操作人员按半自动准同期方式进行并网操作，待并发电机与系统压差、频差均小于定值后，操作人员发出同期合闸命令，PM1099Z正确动作发出合闸脉冲，主控机发出“合闸成功”信号，1号发电机出口断路器651开关拒动，1号发电机并网失败。值班人员经检查发现是651开关

6、合闸保险接触不良导致拒动，便当即将合闸保险装上，与此同时651开关动作合闸，发电机发出异常声响，发电机综合保护动作，651开关跳闸，所幸的是没有造成设备损坏。这是一起由于非同期而导致发电机综合保护动作的严重事故。那么这次非同期事故是如何产生的呢？接到事故报告后，笔者对事故原因进行了分析。如前所述PM1099Z在接到外部“合闸启动”命令时，如果合闸条件满足要求，则计算出导前时间，发出合闸脉冲和“合闸成功”信号。合闸脉冲使继电器12HJ1的电压线圈起动，12HJ1电流线圈自保持，如图2所示，此时控制电源正极+KM通过12LP和121-

7、U1的接点5—6、12HJ1的电流线圈、DJ的接点6—9、CJ的接点2—8、DL的辅助接点1DL和合闸接触器的线圈HC到控制电源的负极-KM(2)形成回路，合闸接触器起动。由于合闸保险接触不好，DL电磁合闸机构并未动作。此时，由于12HJ1的自保持作用，使合闸接触器始终处于动作状态，其常开接点亦始终处于闭合状态。当值班人员装上了合闸保险，便立即起动了HQ，使电磁合闸机构动作，断路器合闸，发电机并入电网，但此时并没有通过PM1099Z检同期，待并发电机与电网之间的压差和频差均不满足同期条件，发电机与系统失步，引起保护动作，跳开断路器

8、。图2PM1099Z半自动准同期控制原理图4．事故的防范措施。事故主要原因是由于操作人员对同期控制接线原理不熟悉，当发现开关拒动后，首先应解除同期闭锁，断开同期投切开关1K，然后检查121-U1和合闸接触器是否复归，证实确已复归后再进一步检查开关拒动的原因，开关拒动原因查明和处理好后，按照正常的同期操作步骤进行操作，这样就能避免非同期事故的发生。但进一步分析我们还发现，正常时同期闭锁的解除是由断路器的常闭辅助接点断开来实现的，当出现异常时(如断路器拒动)，通过断开同期投切开关1K来解除闭锁可能会带来继电器DJ接点烧坏的问题，这是因

9、为1K并不是直接断开合闸控制回路，而是断开DJ的电源，使DJ的常开接点断开来断开合闸控制回路，由于合闸控制回路中接入了合闸接触器线圈，当DJ断开的瞬间由于其接点容量不足而可能烧坏。一方面由于继电器造价比较高，经常更换不经济；另一方面还可能由于接点烧