火力发电厂保安段零序保护动作跳闸分析.pdf

第42 卷第 3 期2023 年 9 月青海电力QINGHAI ELECTRIC POWERSEP.，2023Vol.42 NO.3DOI:10.15919/ki.qhep.2023.03.012火力发电厂保安段零序保护动作跳闸分析高秉懿，李养俊，何子春，曹 森，贺室衡（华电电力科学研究院有限公司，浙江 杭州 310030）摘 要：针对某 330MW火力发电厂机组保安MCC2A段工作电源进线断路器零序保护动作造成机组停机进行分析，提出了防范措施，为避免同类事件再次发生提供了参考价值。关键词：保安MCC2A段；零序保护；原因分析；防范措施中图分类号：TM621；TM773+.9 文献标识码：B 文章编号：1006-8198（2023）03-0066-03Analysis on the Trip Operation of the Zero-sequence Protection for the Security Section in A Thermal Power PlantGAOBingyi,LIYangjun,HEZichun,CAOSeng,HEShihengAbstract:AnanalysisismadeontheshutdownofthepowergeneratingunitresultbythetripoperationofthezerosequenceprotectionofthesecurityMCC2Asectioninathermalpowerplantandthepreventivemeasuresisproposedtopreventsimilareventfromoccurrence.Keywords:securityMCC2Asection;zero-sequenceprotection;causeanalysis;preventivemeasures收稿日期：2023-05-22作者简介：高秉懿(1995)，男，硕士，助理工程师，主要从事继电保护及技术监督管理工作。0 引言依据 GB50660-2011大中型火力发电厂设计规范，200MW 级及以上的机组应设置交流保安电源。交流保安电源为厂内所有类负荷供电，在事故工况下保证机组安全停运，对设备安全及人身安全起着至关重要的作用。某 330MW 火力发电厂 2 号发电机额定有功功率为 330MW，发电机出口电压为 20kV。2 号高厂变额定容量为 50MVA，额定电压为 20（122.5%）kV/6.3kV-6.3kV。380V 工 作PC2A、2B 段分别通过 MCC2A、MCC2B 段进线开关给 380V 保安 MCC2A、MCC2B 段母线供电，保安 MCC2A 段、保安 MCC2B 段除 2 号柴油发电机外无其它备用电源接入，如图1所示。图 1 2 号发电机组厂用电保安段系统图1 事件概况2023 年某日 16 时 07 分该厂 2 号机组保安MCC2A 段失电，2 号机组 A、B、C 磨煤机润滑油站油泵跳闸，锅炉 MFT 动作，联跳汽轮机、67第 3 期高秉懿，等：火力发电厂保安段零序保护动作跳闸分析发电机。2 原因分析2.1设备检查事故发生后，对就地设备进行检查，发现 2号锅炉房 12.6mB 侧事故照明控制箱零接地排有烧蚀痕迹，经绝缘检查，照明负载侧电缆接地电阻为 0M，判断该点为保安 MCC2A 段零序保护动作的接地故障点。图 2 故障点情况保安 MCC2A 段失电前负荷电流波动较大，如图 3 所示。此波动是接于保安 MCC2A 段的锅炉房电梯启动所致，可以判断在重载情况下，波动将会更大。图 3 保安 MCC 2A 段失电前负荷电流曲线由于保安 MCC2A 段工作电源进线断路器未配置零序保护，采用 JL-8D 型电流继电器作外接零序电流继电器，电流继电器零序电流保护定值为 0.5A，延时为 2s，速动电流设置为 5A。2.2事件过程分析2 号机组锅炉房 12.6mB 侧事故照明控制箱引出线发生接地故障，导致零排接线烧蚀，引起保安 MCC2A 段进线断路器零序电流突变增大，且运行过程中保安 MCC2A 段零序电流及不平衡电流基数较大，综合因素导致了保安 MCC2A 段零序电流大幅增加。保安 MCC2A 段零序电流保护的动作电流按额定电流的 0.21 倍、断路器额定电流0.16倍整定，未考虑可靠性系数，与导则要求不符1（不平衡电流按 0.2 0.5 倍额定电流整定，可靠系数取 1.3 1.5），在运行中受不平衡和零序电流波动影响，导致保安MCC2A 段进线断路器外接电流继电器零序电流保护动作，造成保安 MCC2A 段失电。保安MCC2A段失电后，接引在该段上的A、B、C 磨煤机润滑油站交流单电源失电，造成磨煤机跳闸，进而引发锅炉MFT动作，联跳汽轮机、发电机，造成停机事故。3 主要问题1）保安 MCC2A 段进线断路器不具备零序保护功能，外接一台 JL-8D 型电流继电器，由于安装位置较为隐蔽，在维护中出现遗漏，未进行保护定值的正确整定和校验。2）保安段未设计备用电源。正常运行时保安母线段应由本机组的低压明备用或暗备用动力中心供电，当确认本机组动力中心真正失电后应能切换到交流保安电源供电2。由于保安段未设计备用电源，当保安段进线跳闸后，自动联启柴油发电机，但受限于柴油发电机组的延时带负荷能力，严重影响机组的安全运行。3）磨煤机润滑油站为单电源供电，在该电源失去后直接导致磨煤机跳闸，进而引发锅炉MFT 动作。3 台磨煤机（A、B、C）润滑油站由同一保安段（保安 MCC2A 段）供电，重要电源配置不合理。4）保安 MCC2A 段不平衡电流大，反映出三相负荷分配不合理，零序损耗大。4 防范措施1）优化低压厂用电系统继电保护装置，特别是 380V 开关柜零序电流继电器定值整定的合理性以及零序电流互感器的变比容量的匹配性，保证零序电流保护的正确可靠3。另外，为了提高零序保护动作可靠性和便于整定维护管理，择机更换为同型带零序保护框架断路器。2）优化机组重要辅机油站电源配置，对单68第 42 卷青海电力电源供电或虽是双电源但无法自动切换的系统或设备进行改造，保证在电源失去或波动情况下能够自动切换至备用电源，保证重要辅机可靠稳定运行。3）排查 PC 段及 MCC 段上重要负荷是否布置在同一段母线，重要负荷电源需交叉配置，防止一段母线失电导致所有重要负荷全部失电。4）排查重要辅机接触器或开关是否有自保持功能4，评估不保持接触器对机组运行可靠性影响，对可能存在影响机组安全稳定运行的，进行技改更换。5）对保安段进行改造，增加保安段备用电源，提高保安电源的可靠性5。6）排查380V各配电段三相负荷的平衡性，对不平衡电流或零序电流较大的配电段的单相负荷进行移位，尽可能保证三相电压、电流平衡，减少零序损耗。5 结语保安段所接负荷为全厂最重要的负荷，一旦失电会引起人身和设备事故。低压厂用设备较多，日常维护较为繁琐，极易忽略且故障不易被发现。此次事故暴露出诸多典型问题，在设计阶段的缺陷为事故的发生埋下了隐患，要加强对设备的巡检，发现隐患及时消除，从而进一步保障机组安全稳定运行。参考文献：1 DL/T1502-2016，厂用电继电保护整定计算导则S2 DL/T5153-2014，火力发电厂厂用电设计技术规程 S3 高雪峰，常新海，曹 强火电厂厂用配电变压器低压侧零序保护动作分析与处理J 冶金动力，2018，26(07):16-184 王学军300MW 机组保安段回路改造的应用分析 J山西电力，2021，41(04):35-375 彭启东300MW 火力发电机组交流事故保安段分段改造的实施探讨 J机电信息，2022，22(19):69-736 GB50660-2011，大中型火力发电厂设计规范 S本文编辑：盖大忠（上接第 65页）2.7 工序结束施工结束后，对 62 号耐张塔顺线路倾斜值进行了全面细致的检查，顺线路倾斜值为 3.6，边相横担顺线路位移值 56mm，塔腿、塔身、横担等结构构件未发生变形，符合输电线路现行验收规范及线路运行规范的要求。3 结束语牵张同场以旧牵新更换导地线施工方法，一是直接以旧导线牵引新导线，省略了导引绳和牵引绳展放工序，简化了施工流程，提高了施工效率；二是通过牵张同场设计解决了牵张场位置选择困难的技术问题；三是创新了施工方法，为今后同类工程提供了重要借鉴和参考。参考文献：1 李照明.500kV 输电线路施工技术 M.北京:中国电力出版社，1999.2 斯松桥.送变电施工技术选编 G，北京：国家电力公司电力建设研究所，1995.3 李君章.输电线路张力架线实用技术与计算北京M：中国电力出版社，2018.本文编辑：黄海川