低壓廠用變壓器ECS跳閘邏輯存在問題及優化

閆長平 金玉磊 李傳波

（華能玉環電廠，浙江 玉環 317604）

隨著發電廠DCS 控制系統的廣泛應用，發電廠電氣系統也全部納入到了DCS 系統中，也就是大家平時說的ECS 控制系統，對電氣設備的監視和操作完成了從原先控制盤“硬手操”到ECS“軟手操”的轉變，方便了運行人員的運行監視和操作，提高了電氣設備的運行穩定性。但由于在實際應用中，部分設備的控制除了常規的硬接線控制回路外，還在ECS中增加了一些邏輯跳閘判斷功能，由于該邏輯主要由熱工人員負責組態，電氣二次人員對該邏輯的重視程度不夠，存在的某些邏輯設計缺陷會導致電氣設備出現異常跳閘的情況，影響了機組安全運行。

1 變壓器異常跳閘事件分析

電廠輔助廠房6kV 除塵除灰母線接有電除塵變壓器和除灰渣變壓器以及輸灰空壓機等負荷，主要用于鍋爐電氣除塵器和灰渣輸送。電除塵變壓器和除灰渣變變壓器成對布置，兩變壓器分別由6 千伏母線A 段和B 段接帶。正常運行時，電除塵PC A和電除塵PC B 分別由電除塵A 變和B 變接帶，電除塵PC 之間聯絡斷路器正常處于熱備用狀態。在原來設計的變壓器備自投跳閘邏輯中，只判斷6kV母線A、C 相低電壓，沒有B 相電壓判據條件，當6kV 除塵除灰母線段電壓變送器出現故障導致電壓降低（小于1500V）超過一定時間（2s）時，備自投邏輯會自動跳開相應母線上的6kV 變壓器，導致400V 母線短時失電，備自投動作將聯絡斷路器合閘。由于電除塵400V 母線上的電除塵整流器失電后不能繼續工作，導致電除塵一半的電場退出運行。嚴重影響了電除塵、輸灰及脫硫系統的穩定運行。原有的邏輯明顯不能滿足安全生產要求，需要進行改進。

1.1 原變壓器跳閘邏輯原理分析

主廠房系統6kV 母線PT 回路中有低電壓設計，由母線PT 保護裝置在母線電壓低于定值時起動中間繼電器接通跳閘小母線將所帶負荷跳開。設計時電除塵變壓器和除灰渣變壓器負荷沒有類似的低電壓跳變壓器硬結線，在ECS 邏輯中存在低電壓跳變壓器邏輯回路。原邏輯如圖1所示。

圖1 低電壓跳變壓器ECS 邏輯圖

由圖1可知，當上述條件都滿足后經延時即認為6kV 母線失壓，觸發變壓器6kV 斷路器自動分閘，變壓器6kV 側斷路器跳位聯跳變壓器400V 側斷路器跳閘，起動400V PC 聯絡斷路器自動合閘。原電壓判據中只判AC 線電壓，由變送器送至ECS。這種情況下，無論由于PT 原因，還是由于電壓變送器原因，或者是ECS 采集卡原因等引起異常時，都能導致6kV 母線上所帶變壓器跳閘，引起400V 母線瞬時失壓并導致聯絡斷路器自投，上述情況的存在大大增加了變壓器誤跳閘的幾率，嚴重影響設備安全穩定運行。

1.2 邏輯優化

為了解決因PT 或者變送器、ECS 采集卡原因引起的輸出信號不穩定導致變壓器異常跳閘的問題，在現有邏輯基礎上，增加了400V 低電壓判斷邏輯，并增加了相應的PT 斷線閉鎖功能，即只有6kV 母線和400V 電壓同時都低于動作定值才認為是6kV 母線失壓，邏輯判斷動作于變壓器高低、壓側斷路器跳閘，并起動400V 母線自動切換邏輯。優化后的ECS 邏輯如圖2所示。

圖2 優化后的ECS 邏輯圖

2 實施效果

通過邏輯優化后，沒有再發生PT 回路或電壓變送器原因引起的變壓器意外跳閘事件，使得輔助廠房變壓器運行可靠性顯著提高，確保了電力生產的安全穩定水平。

3 結論

隨著ECS 控制系統的廣泛應用，電氣設備的控制回路比原先要復雜了，除了硬接線，還存在“軟接線”，在設計中須保持硬結線回路和邏輯回路功能的一致性，才能保證設備可靠運行。另外，電壓變送器輸出信號進入到邏輯控制，相當于自動裝置的一部分，電壓變送器的工作可靠性直接影響到自動裝置的可靠性，在變送器電源選擇、設備選型上須引起高度重視，盡量避免因為變送器或熱控的原因導致電氣設備的異常跳閘。

[1] 華能玉環電廠ECS 邏輯設計資料[Z].華東電力設計院.

[2] 華能玉環電廠電氣設計圖紙[Z].華東電力設計院.