差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作引起引風(fēng)機(jī)跳閘情況分析

陳均寅

摘 要：采用了高壓變頻裝置的6kV引風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行中，突然差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)跳閘，觸發(fā)RB，引起機(jī)組減負(fù)荷。針對(duì)這次事件，本文對(duì)本廠采用了高壓變頻裝置并且在工頻運(yùn)行時(shí)配置了差動(dòng)保護(hù)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)邏輯進(jìn)行了分析、優(yōu)化，并對(duì)此提出解決措施，保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高壓變頻；差動(dòng)保護(hù)；光耦開入

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 事件經(jīng)過

故障前，#6爐A引風(fēng)機(jī)變頻正常運(yùn)行，某年1月6日21時(shí)47分，#6爐A引風(fēng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，#6爐A引風(fēng)機(jī)6kV開關(guān)跳閘，觸發(fā)RB，引起機(jī)組減負(fù)荷。

#6爐A引風(fēng)機(jī)差動(dòng)出口跳閘后，現(xiàn)場(chǎng)初步檢查一、二次設(shè)備無異常，高壓變頻器無報(bào)警信息，6kV開關(guān)柜中保護(hù)裝置“差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作”指示燈亮。用1000V搖表對(duì)用來作差動(dòng)保護(hù)投入的“KM3常開接點(diǎn)”電纜檢查，兩芯對(duì)地絕緣和兩芯之間絕緣均未發(fā)現(xiàn)問題。測(cè)量電機(jī)的絕緣均符合要求。

2 保護(hù)動(dòng)作過程

故障前，#6爐A引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，差動(dòng)保護(hù)處于退出狀態(tài)，故對(duì)差動(dòng)保護(hù)的投入狀態(tài)作重點(diǎn)檢查，經(jīng)調(diào)看熱工錄波圖，發(fā)現(xiàn)“差動(dòng)保護(hù)投入反饋”至熱工接點(diǎn)接通大概1秒，而其它作為狀態(tài)顯示引至熱工的旁路接觸器KM3合閘、分閘狀態(tài)接點(diǎn)均未見翻轉(zhuǎn)。而啟動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的KM3常開接點(diǎn)接入保護(hù)壯漢子的光耦回路，KM3常開接點(diǎn)（在變頻裝置室）引至差動(dòng)保護(hù)裝置（在6kV開關(guān)柜）的電纜較長(zhǎng)，電纜沿線存在較強(qiáng)干擾源，初步認(rèn)定事件是由于外部干擾導(dǎo)致光耦繼電器動(dòng)作（即相當(dāng)于輸入到保護(hù)的KM3常開接點(diǎn)閉合），而在變頻工況下，差流已滿足定值要求，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口。

3 原因分析

#6爐A引風(fēng)機(jī)容量為2500kW，根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量大于2000kW時(shí)應(yīng)配置差動(dòng)保護(hù)的要求，對(duì)#6爐引風(fēng)機(jī)配置了電流差動(dòng)保護(hù)。#6爐A引風(fēng)機(jī)保護(hù)裝置采用AREVA生產(chǎn)的P243微機(jī)保護(hù)裝置，其保護(hù)配置有差動(dòng)保護(hù)、速斷保護(hù)、過流保護(hù)、負(fù)序保護(hù)、零序保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)。根據(jù)節(jié)能改造項(xiàng)目要求，#6爐A引風(fēng)機(jī)在#6機(jī)小修時(shí)進(jìn)行了高壓變頻器改造，引風(fēng)機(jī)可以在工頻和變頻兩種方式下運(yùn)行，正常工況下，引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行。在引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行工況下，因電動(dòng)機(jī)電源端和尾巴端的電壓、頻率、功率因數(shù)等存在差異，所以變頻器輸出到電動(dòng)機(jī)電流比6kV電源側(cè)輸入到變頻器電流大，因此電動(dòng)機(jī)的差流較大，無法通過整定計(jì)算的辦法躲過差流。所以在引風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，差動(dòng)保護(hù)投入，變頻運(yùn)行時(shí)，差動(dòng)保護(hù)退出。為實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，引入旁路接觸器KM3的常開接點(diǎn)（機(jī)械接點(diǎn)）作為判斷電動(dòng)機(jī)工頻運(yùn)行的依據(jù)，從而決定差動(dòng)保護(hù)是否投入，其原理簡(jiǎn)圖如圖1所示，保護(hù)裝置的邏輯如圖2所示，其中3LP為“差動(dòng)投入”功能壓板，1LP為“差動(dòng)跳閘”出口壓板，P243中“E9、E10”為“電動(dòng)機(jī)工頻運(yùn)行”光耦輸入接點(diǎn)。當(dāng)引風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，因?yàn)镵M3接點(diǎn)不通，邏輯中對(duì)應(yīng)“E9、E10”的“OPTO5”置“0”，即使差動(dòng)保護(hù)電流滿足，即“Trip Diff”置“1”，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作；當(dāng)工頻運(yùn)行時(shí)，因?yàn)镵M3接點(diǎn)接通，邏輯中對(duì)應(yīng)“E9、E10”的“OPTO5”置“1”，同時(shí)“差動(dòng)保護(hù)投入”指示燈亮、“差動(dòng)保護(hù)投入反饋”至熱工接點(diǎn)接通，當(dāng)差動(dòng)保護(hù)電流滿足，即“Trip Diff”置“1”，則差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口，通過1LP“差動(dòng)跳閘”出口壓板跳閘。

4 整改措施

（1）分析認(rèn)為，當(dāng)保護(hù)裝置采用光耦開入時(shí)，可以有效地隔離外部強(qiáng)電對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的干擾，但在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)直流系統(tǒng)存在直流系統(tǒng)接地、交流回路串入直流回路時(shí)、長(zhǎng)電纜中存在的分布電容、雜散電容等會(huì)改變直流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的對(duì)地電阻，引起對(duì)開入特性特別敏感（時(shí)間短）的光耦回路的導(dǎo)通，導(dǎo)致裝置的誤動(dòng)，但將光耦回路取消并不符合我廠當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行需求，故對(duì)引風(fēng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)邏輯進(jìn)行修改。

因外部干擾會(huì)引起保護(hù)裝置誤動(dòng)，其擾動(dòng)時(shí)間一般較短，故對(duì)差動(dòng)投入的邏輯作了修改，以“KM3常開接點(diǎn)”+“1秒延時(shí)”作為差動(dòng)保護(hù)投入的前提條件，修改后邏輯如圖3所示。

增加延時(shí)后，差動(dòng)保護(hù)在工頻啟動(dòng)時(shí)會(huì)存在時(shí)間的死區(qū)，但保護(hù)裝置同時(shí)配置了速斷保護(hù)，可以作為差動(dòng)保護(hù)的補(bǔ)充，可以有效防止事故的擴(kuò)大，所以此方案是可行的。

（2）對(duì)本廠具有相同邏輯的#6爐B引風(fēng)機(jī)、#5爐增壓風(fēng)機(jī)的邏輯進(jìn)行同樣的修改。

參考文獻(xiàn)

[1]上海AREVA電力自動(dòng)化有限公司.Micom P240電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置技術(shù)說明書[Z].

[2]趙康偉.繼電保護(hù)裝置采用光隔開入引起誤動(dòng)的思考[J].華北電力技術(shù)，2005（08）：38.