保安電源進線開關雙位繼電器的改造與思考

蔣鋒

【摘 要】論文針對某廠一起由保安電源進線開關雙位繼電器引起的保安段運行異常及相關改造案例進行分析，從事件經過、情況分析、暴露問題、采取措施、改造效果逐步推進，詳細說明了此次異常的核心問題所在以及改造過程與改造效果。針對兩種不同的繼電器，通過試驗，以具體數據進行比較，最終得出電磁式繼電器更適合保安進線開關的結論，同時針對電氣元件的選型問題進行思考。

【Abstract】The paper analyzes the abnormal operation of the security section caused by the two position relay of the inlet line switch of the security power supply in a certain factory， and the related reconstruction cases. The core problems of this anomaly and the transformation process and effect are explained in detail from the incident passing， situation analysis， exposure of problems， the measures taken， transformation effect. In view of the two different relays， the concrete data are compared through experiment. Finally， the conclusion that the electromagnetic relay is more suitable for the safety wire inlet line switch is concluded， and the selection of electrical components is considered at the same time.

【關鍵詞】保安段；雙位繼電器；電磁式

【Keywords】 security section； two position relay； electromagnetic type

【中圖分類號】TM761 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）09-0145-02

1 引言

在電廠中，保安電源系統是廠用電系統中最重要的一道防線[1]，保安電源必須在系統發生事故等異常情況下給機爐設備和重要的電氣設備提供正常的工作電源。正因如此，保安電源系統的穩定運行與正常切換顯得至關重要。

2 事件經過

2017年6月6日，某廠運行人員巡檢時發現汽機保安MCC2段的工作進線開關和備用進線開關均處于合位狀態，即兩路進線開關處于合環狀態，且保安MCC2段工作進線開關在DCS上的顯示狀態和就地狀態不一致，就地為合位，DCS上顯示分位。（保安MCC2段系統圖如圖1所示）

3 情況分析

經調取220kV故障錄波突變量記錄發現，6月6日17時38分220kV系統側電壓Ua，Ub有瞬間抖動，Ua，Ub二次電壓降低，Ua降低幅度最大，二次幅值降到34V左右，100毫秒內系統電壓恢復。當時#2機停機，保安MCC2段電源最終取自啟備變，與系統關系比較緊密[2]。受系統電壓抖動影響，6kV1段母線電壓，保安MCC母線2段電壓有瞬時降低的現象。（電壓錄波和曲線如圖2、圖3、圖4所示）

最終保安MCC2段母線電壓在瞬間的幅值低至正常電壓80%左右。而柴發PLC判斷母線低壓所用低壓繼電器的動作值就是80%，時間為0秒[3]。柴發PLC母線失壓邏輯因此觸發，跳開工作進線，柴發啟動并開始減壓，如母線失壓10秒后工作進線電壓和備用進線電壓都不恢復，則柴發PLC將選擇合柴發進線開關。但隨后隨著220kV系統電壓的恢復，保安MCC2段工作進線電壓和備用進線電壓都立刻恢復且是同時恢復。所以柴發PLC接下來兩路偷跳邏輯同時啟動，即工作進線開關和備用進線開關同時合上。保安MCC2段母線電壓恢復。按照PLC邏輯柴發進線開關不合閘，柴發3分鐘后自動停機。

4 暴露問題

①由于該廠廠用電源的特殊性，保安MCC常用電源和備用電源均來自同一段6kV母線。故保安MCC2段工作進線電源和備用進線電源的電壓同時恢復，兩路進線開關偷跳邏輯同時啟動，兩路電源同時合上，形成環路。

②保安MCC2段工作進線斷路器在瞬間先分后合，此時其開關倉內雙位繼電器輸出接點出現問題，停留在分閘后的分位狀態，而實際開關此時已是合位狀態。故此時雙位繼電器送給DCS和柴發PLC的保安MCC2段工作進線斷路器位置接點與實際是相反的，這給集控的監盤判斷和柴發PLC的邏輯判斷均造成較大影響。

③保安進線電源盤內的雙位置繼電器型號為HJWS-9440L，此繼電器為電子式繼電器，繼電器內部的電容器充放電時間影響繼電器的連續動作能力。經實驗室用PW-336AE繼電保護測試儀的狀態序列功能模擬測試，當兩次動作間隔在200ms以下時，繼電器就失去連續動作能力，這是不能滿足該廠柴發PLC的動作邏輯的。

5 采取措施

①對保安MCC2段、MCC4段的工作進線、備用進線、柴發進線斷路器的雙位置繼電器進行換型，經比較選型，采用DLS-5/1電磁式雙位繼電器。經實驗室測試，該機械式雙位繼電器動作迅速，接點可靠，性能完全滿足現場的需求。

②對柴發PLC邏輯進行優化，在工作進線開關和備用進線開關都合位的情況下，如果母線電壓、工作進線電壓、備用進線電壓都正常，自動延時斷開備用進線開關，防止兩路進線電源長時間合環運行。

6 改造效果

改造完成后，經模擬各種運行突發情況驗證，保安段各開關均正常動作且送出位置接點正確。經長時間實際帶載運行驗證，保安系統運行穩定正常，改造效果顯著。

7 總結與思考

電子式繼電器固然存在占用空間小，重量輕等優點，但是也未必適用于所有的場合，只有根據實際工況進行合適的選型，才能保證電氣設備長期安全、穩定的運行。

【參考文獻】

【1】倪紅.發電機及電氣設備1版[M].北京：中國電力出版社，2006.

【2】蔡青春.大型燃氣-蒸汽聯合循環發電設備與運行：電氣分冊[M].北京：機械工業出版社，2013.

【3】劉利華.國家電網公司生產技能人員職業能力培訓通用教材：二次回路[M].北京：中國電力出版社，2016.