浅谈凝泵变频运行热工和电气保护配合

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1、浅谈凝泵变频运行热工和电气保护配合　　摘要：电厂凝结水泵正常工作方式采用变频运行。当凝结水泵热工保护动作后，为使凝泵变频器能迅速再次启动，热工逻辑发指令跳凝泵变频器出口开关，这样会造成变频器突然甩负荷，变频器容易误故障报警，无法迅速启动。为消除误报警，修改热工保护逻辑，使其在热工故障时改变变频器跳闸方式，经过模拟实际运行，消除了误报警，保证了机组安全稳定性。关键字：凝泵变频器；热工保护；电气保护；保护配合1引言现代电力生产过程中，为节约能源，增加收益，火电厂泵和风机等辅机多采用变频调速技术，以实现在较低负载下，将阀门和风门挡板的节流

2、损失降到最低，让能源得到充分利用。某电厂的#1、#2机组的凝结水泵（以下简称凝泵）正常情况下采取变频运行方式，变频器选用西门子-罗宾康高压变频器，自两台机组投产以来，多次发生凝泵变频器跳闸事件，其中#1机组3次，#2机组3次，无一例外，每次变频器跳闸后均报“OutputGroundFault（输出接地故障）”和“MotorOverVoltFault（电机过压故障）”，但每一次跳闸后对变频器及凝泵电机作全面检查，电气设备正常。2凝泵变频运行方式8凝汽式发电机组一般装设两台凝结水泵，正常情况下一运一备。为了节约能源，降低成本，两台凝结水

3、泵合用一台变频器，既一拖二的运行方式。接线原理如下图：正常情况下，一台凝结水泵变频运行，另一台工频备用。当变频器出现异常故障时，变频器停止运行，工频备用凝泵自启，以迅速恢复凝结水系统正常运行，从而保证发电机组正常运行。如图接线方式，变频器运行方式灵活，可以带任意一台凝泵变频运行，而另外一台可做工频备用泵。3存在的问题2012年1月7日中午11：58：13，某厂#1机组ⅠA凝泵变频运行突然跳闸，ⅠB凝泵工频联锁启动失败，DCS操作员站变频器故障光字牌闪烁。11：58：38汽机运行人员手动启动ⅠB凝泵工频运行成功。事后查阅变频器故障记录

4、为“OutputGroundFault（输出接地故障）”和“MotorOverVoltFault（电机过压故障）”，电气检修专业对#1A凝泵电机及动力电缆进行检查，绝缘电阻为1.3GΩ以上，绝缘合格；对变频器本体进行在线检查，无异常现象，经值长同意，ⅠA凝泵重新启动变频，运行正常。82012年2月17日23：50，某厂#2机组发生与#1机组同样的凝泵变频运行跳闸事件，报警内容与#1凝泵变频器完全相同。同样对凝泵及电缆绝缘测试，对变频器本体进行全面检查，设备正常。此后#1、#2凝泵变频器先后发生过四次同样的跳闸事件。变频器如此频繁跳闸

5、，若运行人员在事故处理过程中操作不当，备用凝泵不能及时投入，发电机组很可能停运，造成重大经济损失。4热工保护逻辑分析凝泵用于把凝汽器下部热井中的凝结水抽出，并将其升压送往除氧器，其在整个电厂热力系统中起着至关重要的作用，一旦凝结水泵出现故障必然导致发电机组停机，为有效保证机组自身的安全，该厂凝泵热工保护跳闸条件如下：（1）热井水位低于200mm，延迟10S凝泵跳闸；（2）凝泵轴承温度高于80℃（单点）凝泵跳闸；（3）进口门全关且相应泵运行，延时1S凝泵跳闸；（4）再循环门关且轴封冷却器入口流量低于300t/h，凝泵跳闸；（5）变频状

6、态运行时，变频器故障，凝泵跳闸；（6）凝结水泵A/B工频或变频运行延时30S，且相应出口电动门全关，凝泵跳闸；8从所发生故障现象直观判断，疑似凝泵变频运行时变频器重故障（输出接地，电机过压）导致变频运行凝泵跳闸。热控专业查阅历史记录时发现“变频器综合故障”信号从变频器传来，且并未查到有其他热工逻辑出口，故障现象符合热工跳闸逻辑第（5）条，因此热工专业认为是变频器故障造成变频器跳闸，并未做出深入分析。5电气保护分析某厂变频器选用的的是西门子（上海）电气传动设备有限公司的高压变频器，变频器本身设有以下保护：过电压、过电流、欠电压、三相不

7、平衡、输入接地、输出接地、变频器过载保护、电机过载保护等等。变频器出现的故障报警为“输出接地”和“电机过压”，从电力系统分析相关知识可知“输出接地”和“过电压”在大电流接地系统中不可能同时出现。因为凝泵6kV高压电源来自高厂变，其中性点经6.06欧姆小电阻接地，属于大电流接地系统。当发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压保持不变，不可能出现过压现象。又因为对电缆及电机绝缘测试合格，电气专业判断该故障报警为变频器误报警。6联合检查鉴于电气和热工专业单方面均未查出故障原因，于是决定成立调查小组，并制定检查方案，联合进行检查分

8、析（以#1机变频器为例）。检查试验步骤如下：（1）热控专业检查DCS有关变频器的逻辑，并调取历次变频器故障历史曲线；8（2）电气专业检查变频器进、出线开关及变频器之间电气联锁接线，理清三者之间逻辑；（3）在工作位置，合上变频器进、出线