試析提高#8、#9發(fā)電機(jī)功率變送器安全可靠性的方法

蔡治華 吳 菡

（上海電力新能源發(fā)展有限公司，上海200010）

0 引言

發(fā)電機(jī)功率變送器為判斷發(fā)電機(jī)發(fā)出功率是否正常并將其傳送至DCS的重要設(shè)備，故其對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著極為重要的作用，其可靠性低可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)機(jī)組跳停事故，影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 功率變送器接線(xiàn)不合理可能產(chǎn)生的后果

1.1 電源或電流電壓回路未獨(dú)立

在《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定兩個(gè)及以上安裝單位的公用保護(hù)和自動(dòng)裝置回路，應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)，且保護(hù)雙重化配置時(shí)，任一套保護(hù)或自動(dòng)裝置不應(yīng)跨接雙重化配置的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。因此發(fā)電機(jī)功率變送器的電源或電流電壓回路需獨(dú)立引出，不可將電源與其他保護(hù)裝置或自動(dòng)保護(hù)裝置合用。在每個(gè)電源回路中應(yīng)安裝單獨(dú)的熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)，因?yàn)槠渌Ｗo(hù)或自動(dòng)裝置發(fā)生故障或失去電源時(shí)，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)功率變送器不動(dòng)或誤動(dòng)。發(fā)電機(jī)功率變送器通過(guò)采集電流與電壓數(shù)據(jù)來(lái)判斷發(fā)電機(jī)功率是否正常，因此它需要有獨(dú)立的電流回路，且回路應(yīng)由單獨(dú)的零序電流互感器引出。若幾個(gè)功率變送器同時(shí)使用，則有多少個(gè)變送器就應(yīng)該設(shè)有多少個(gè)電流回路。倘若使用一條回路，將幾個(gè)變送器串聯(lián)在回路中，一個(gè)變送器回路發(fā)生故障時(shí)，將導(dǎo)致其他幾個(gè)變送器回路也同時(shí)發(fā)生故障，則發(fā)電機(jī)功率變送器將徹底失去作用，給發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行埋下隱患。

1.2 缺相

發(fā)電機(jī)功率變送器某一相錯(cuò)接線(xiàn)或是少接線(xiàn)以至三相缺相，會(huì)造成功率變送器誤判斷成發(fā)電機(jī)斷線(xiàn)，造成跳機(jī)事故。

當(dāng)發(fā)生某一相缺相時(shí)，其余兩相幅值變大，相位不變，中性線(xiàn)電流值為剩余兩相電流之和。如圖1、圖2所示，正常時(shí)In＝0；缺相時(shí)In＝Ib＋I(xiàn)c，Ia＝0。因此，從中性線(xiàn)電流值的變化，檢修人員可以通過(guò)鉗形電流表來(lái)判斷是否存在缺相故障。

圖1 正常情況下電流向量圖

圖2 缺相時(shí)電流向量圖

正常情況下和缺相時(shí)電壓向量圖如圖3、圖4所示。

圖3 正常時(shí)電壓向量圖

圖4 缺相時(shí)電壓向量圖

1.3 功率變送器進(jìn)出線(xiàn)接反

功率變送器進(jìn)出線(xiàn)接反會(huì)引起變送器信號(hào)量出錯(cuò)，從而危害到機(jī)組的安全運(yùn)行。該故障可在試運(yùn)行前通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量得出，從而加以避免。

如表1所示，正常工作時(shí)，流進(jìn)電流略微大于流出電流，試驗(yàn)時(shí)略加注意就能避免因變送器進(jìn)出線(xiàn)接反引起的故障。

表1 正常與故障時(shí)電流值

1.4 信號(hào)回路接線(xiàn)錯(cuò)誤

此外，在接線(xiàn)中還需注意信號(hào)回路同樣需要有獨(dú)立的引出線(xiàn)，且信號(hào)回路不能與其他回路混用，需由專(zhuān)用熔斷器或空氣開(kāi)關(guān)進(jìn)行供電，且變送器信號(hào)回路進(jìn)出線(xiàn)不可接反。信號(hào)回路接線(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致干擾信號(hào)竄入信號(hào)回路，從而使DCS得到的數(shù)字量不準(zhǔn)確。進(jìn)出線(xiàn)接反也會(huì)導(dǎo)致DCS數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，從而錯(cuò)誤判斷發(fā)電機(jī)狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)跳閘。

1.5 其他

直流回路和交流回路不能使用一根電纜。如果是由電流互感器和電壓互感器單獨(dú)引出的回路，在回路中必須分別有且僅有一點(diǎn)可靠接地。對(duì)于發(fā)電機(jī)功率變送器的電源，應(yīng)有監(jiān)視其完好性的措施。

2 實(shí)際案例分析

吳涇熱電廠(chǎng)#8、#9機(jī)組有三組發(fā)電機(jī)功率變送器，DCS通過(guò)分析兩個(gè)變送器的功率平均值來(lái)給出模擬量并通過(guò)卡計(jì)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以作用于發(fā)電機(jī)跳閘。去年10 月，吳涇熱電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)功率變送器發(fā)生了電流回路三相短路，從而導(dǎo)致三個(gè)變送器同時(shí)短路，導(dǎo)致機(jī)組意外跳閘。事故原因?yàn)闄z修人員誤將變送器兩端短路，若當(dāng)時(shí)三組變送器分別接入獨(dú)立的回路中，則該起事故完全可以避免。

事故后，我部門(mén)對(duì)功率變送器進(jìn)行重新接線(xiàn)（原接線(xiàn)圖如圖5所示，重新接線(xiàn)后接線(xiàn)圖如圖6所示），使電源回路、電流回路、電壓回路分別獨(dú)立運(yùn)行。重新接線(xiàn)后，發(fā)電機(jī)功率變送器的可靠性大大提高。

圖5 原功率變送器接線(xiàn)圖

圖6 更改后的功率變送器接線(xiàn)圖

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)功率變送器接線(xiàn)的更改，我們不僅規(guī)范了接線(xiàn)，降低了工作中誤動(dòng)或誤跳閘的可能性，同時(shí)也提高了#8、#9 發(fā)電機(jī)功率變送器的安全可靠性，為吳涇熱電廠(chǎng)的安全運(yùn)行做出了貢獻(xiàn)。

［1］GB/T50062—2008 電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］李天華，秦紅霞，張?jiān)缕?，?DL/T317—2010《繼電保護(hù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范》學(xué)習(xí)讀本［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2015.

［3］能源部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)2：電氣二次部分［M］.北京：中國(guó)電力出版社，1991.