直跳继电器功率低造成机组跳闸事故分析

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1、第18卷(2016年第7期)电力安全技术S直跳继电器功率低造成机组跳闸事故分析颜卫星(华能嘉祥发电有限公司,山东济宁272400)[摘要]由于分布电容的影响,在直流发生1点接地时,电容放电电流驱动出口继电器,若发电厂继电保护柜出口继电器功率低,则可能造成保护误动。从理论上分析了分布电容对保护回路的影响,确定了在1点接地的情况下出口继电器误动的原因,并提出了反事故措施和整改措施,消除了设备运行的安全隐患。[关键词]继电保护;出口继电器;动作功率;分布电容0设备概况l6:26,l号机组冲转与系统重新并列、并串;17:15,1号机组厂用电切至l号机供电,机某电厂2×300

2、MW机组采用发电机变压器组组恢复正常方式。单元接线,发电机经主变升压至500kV接入系统,高压厂变和励磁变由发电机与主变低压侧之间引2事故分析接。发变组保护采用DGT-801B型数字式发变组保护柜,设A,B,C3个柜,主保护采用A,B2.1信号分析柜相同原理的双重化配置,C柜为非电量保护及励直流系统负极接地时机组跳闸,保护柜无保护磁变保护。非电量保护设置有独立的电源回路,包动作信号,却有跳闸出口记录。机组大联锁显示首括直流小空开及其直流电源监视回路。其出口跳闸出原因为发电机跳闸。发变组保护A,B,C柜中回路完全独立,2套完整的电气量和非电量保护的只有C柜发出“热工保

3、护”动作信号,但“热工保护”跳闸回路分别同时动作于断路器的2个跳闸线圈。是汽轮机主汽门关闭后,主汽门关闭信号发至汽机ETS遮断,由ETS遮断启动发变组保护c柜“热1事故概述工保护”,因此初始动作的保护无任何信号发出。调阅故障录波器发现,发变组出口开关5012、2013-05-19,该电厂l号发电机组正常运行,开关5013、厂用电快切、关闭主汽门等保护信号有功282MW,无功33Mvar。14:55,1号发变组同时出口。出口开关和灭磁开关跳闸,厂用电切至备用电源供2.2原因分析电,锅炉MFT(主燃料跳闸)l汽机ETS(汽轮机事故资料显示,发变组保护有出口,并且是电跳闸

4、保护系统)首出原因为“发电机跳闸”,电气气保护先动作。但无法确定是何种保护动作和动作DCS盘“热工保护”、“直流故障”光字牌发信;l的原因,所以初步分析存在保护误动的可能。因直号机直流配电室绝缘监察装置“l号机发变组保护跳出口只有保护C柜有,所以其出口继电器是首C柜电源-144Q支路绝缘低”报警,测量直流母要怀疑对象。考虑当时直流系统发生负极接地,而线负极对地绝缘为0。直流接地可能造成出口继电器误动作,所以直跳出机组发生跳闸后,事故发展情况如下:口继电器因直流接地造成保护误动的可能性很大。l5:17,1号机组直流负极接地信号消失;在随后的停机检修中,测量1号发变组保

5、护C一一S电力安全技术第18卷(2016年第7期)柜的出口继电器动作功率为1.08W,远低于国输出,直流电源变换器采用了高频技术变换原理,家电网公司十八项电网重大反事故措施中“所有在其谐振回路中有对地电容。涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直2.2.3直流系统一点接地造成保护误动分析流电源电压的55%-70%范围以内的中间继电器,直流母线负极接地信号可能由以下2种接地故并要求其动作功率不低于5W”的要求。障报出。经综合分析确定,事故的原因是直流发生1点(1)出口中间继电器正电源侧接地误动,如图接地后,出口继电器功率偏小导致保护出口误动作。2所示。2.2.1非

6、电量直跳保护逻辑对于数字式保护装置,非电量保护通常也称开+KM—KM入量保护或开关量保护。该类保护主要有:变压器RlR2瓦斯保护、压力保护、温度保护、冷却器全停保护上及发电机断水保护等。非电量保护构成原理分2种:RR一一种是直接驱动开关量直跳继电器出口,简称直跳上非电量保护,如重瓦斯、压力释放等;另一种是由CC—保护CPU判别非电量接点的状态,再经其他判据lllI+ll上+ll一判别或软件延时后由保护CPU去驱动出口继电器出口,简称软件跳非电量保护,如冷却器全停、断水保护等。//直跳非电量保护逻辑如图1所示。非电量K1驱动中间转换继电器ZK1,ZK1接点ZK卜A启动

7、开关量保护直跳继电器,按动作要求去出口。图2出口中间继电器正电源侧接地误动示意ZK1接点ZK卜B由保护CPU读人及进行事件记录、信号出口及通讯上传等。其中尺,R,为绝缘监测仪内部采样电阻,阻值都大于30kO,不同厂家的微机绝缘监测装置2内部采样电阻值在40-300kQ之间,且一般电阻—0—尺和R,的阻值相同。尺+和尺分别为直流系统正对地和负对地绝缘电阻,由各个直流回路对地绝缘/—启动开关量保护直跳继电器电阻并联而成,而且电阻值受天气影响而变化,并o_———与直流系统中所有设备清洁及电气绝缘有关。当设信号备积灰比较严重时,环境湿度变化会引起电阻值的大幅度变化,引起

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1、第18卷(2016年第7期)电力安全技术S直跳继电器功率低造成机组跳闸事故分析颜卫星(华能嘉祥发电有限公司,山东济宁272400)[摘要]由于分布电容的影响,在直流发生1点接地时,电容放电电流驱动出口继电器,若发电厂继电保护柜出口继电器功率低,则可能造成保护误动。从理论上分析了分布电容对保护回路的影响,确定了在1点接地的情况下出口继电器误动的原因,并提出了反事故措施和整改措施,消除了设备运行的安全隐患。[关键词]继电保护;出口继电器;动作功率;分布电容0设备概况l6:26,l号机组冲转与系统重新并列、并串;17:15,1号机组厂用电切至l号机供电,机某电厂2×300

2、MW机组采用发电机变压器组组恢复正常方式。单元接线,发电机经主变升压至500kV接入系统,高压厂变和励磁变由发电机与主变低压侧之间引2事故分析接。发变组保护采用DGT-801B型数字式发变组保护柜,设A,B,C3个柜,主保护采用A,B2.1信号分析柜相同原理的双重化配置,C柜为非电量保护及励直流系统负极接地时机组跳闸,保护柜无保护磁变保护。非电量保护设置有独立的电源回路,包动作信号,却有跳闸出口记录。机组大联锁显示首括直流小空开及其直流电源监视回路。其出口跳闸出原因为发电机跳闸。发变组保护A,B,C柜中回路完全独立,2套完整的电气量和非电量保护的只有C柜发出“热工保

3、护”动作信号,但“热工保护”跳闸回路分别同时动作于断路器的2个跳闸线圈。是汽轮机主汽门关闭后,主汽门关闭信号发至汽机ETS遮断,由ETS遮断启动发变组保护c柜“热1事故概述工保护”,因此初始动作的保护无任何信号发出。调阅故障录波器发现,发变组出口开关5012、2013-05-19,该电厂l号发电机组正常运行,开关5013、厂用电快切、关闭主汽门等保护信号有功282MW,无功33Mvar。14:55,1号发变组同时出口。出口开关和灭磁开关跳闸,厂用电切至备用电源供2.2原因分析电,锅炉MFT(主燃料跳闸)l汽机ETS(汽轮机事故资料显示,发变组保护有出口,并且是电跳闸

4、保护系统)首出原因为“发电机跳闸”,电气气保护先动作。但无法确定是何种保护动作和动作DCS盘“热工保护”、“直流故障”光字牌发信;l的原因,所以初步分析存在保护误动的可能。因直号机直流配电室绝缘监察装置“l号机发变组保护跳出口只有保护C柜有,所以其出口继电器是首C柜电源-144Q支路绝缘低”报警,测量直流母要怀疑对象。考虑当时直流系统发生负极接地,而线负极对地绝缘为0。直流接地可能造成出口继电器误动作,所以直跳出机组发生跳闸后,事故发展情况如下:口继电器因直流接地造成保护误动的可能性很大。l5:17,1号机组直流负极接地信号消失;在随后的停机检修中,测量1号发变组保

5、护C一一S电力安全技术第18卷(2016年第7期)柜的出口继电器动作功率为1.08W,远低于国输出,直流电源变换器采用了高频技术变换原理,家电网公司十八项电网重大反事故措施中“所有在其谐振回路中有对地电容。涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直2.2.3直流系统一点接地造成保护误动分析流电源电压的55%-70%范围以内的中间继电器,直流母线负极接地信号可能由以下2种接地故并要求其动作功率不低于5W”的要求。障报出。经综合分析确定,事故的原因是直流发生1点(1)出口中间继电器正电源侧接地误动,如图接地后,出口继电器功率偏小导致保护出口误动作。2所示。2.2.1非

6、电量直跳保护逻辑对于数字式保护装置,非电量保护通常也称开+KM—KM入量保护或开关量保护。该类保护主要有:变压器RlR2瓦斯保护、压力保护、温度保护、冷却器全停保护上及发电机断水保护等。非电量保护构成原理分2种:RR一一种是直接驱动开关量直跳继电器出口,简称直跳上非电量保护,如重瓦斯、压力释放等;另一种是由CC—保护CPU判别非电量接点的状态,再经其他判据lllI+ll上+ll一判别或软件延时后由保护CPU去驱动出口继电器出口,简称软件跳非电量保护,如冷却器全停、断水保护等。//直跳非电量保护逻辑如图1所示。非电量K1驱动中间转换继电器ZK1,ZK1接点ZK卜A启动

7、开关量保护直跳继电器,按动作要求去出口。图2出口中间继电器正电源侧接地误动示意ZK1接点ZK卜B由保护CPU读人及进行事件记录、信号出口及通讯上传等。其中尺,R,为绝缘监测仪内部采样电阻,阻值都大于30kO,不同厂家的微机绝缘监测装置2内部采样电阻值在40-300kQ之间,且一般电阻—0—尺和R,的阻值相同。尺+和尺分别为直流系统正对地和负对地绝缘电阻,由各个直流回路对地绝缘/—启动开关量保护直跳继电器电阻并联而成,而且电阻值受天气影响而变化,并o_———与直流系统中所有设备清洁及电气绝缘有关。当设信号备积灰比较严重时,环境湿度变化会引起电阻值的大幅度变化,引起

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