一起滅磁開關保護據動原因分析

(華電國際奉節發電廠 重慶 404600)

Abstract：This paper makes a thorough analysis of the reasons why the main circuit breaker operates after the degaussing switch of Huadian International Fengjie Power Plant operates in the normal time-history reversal power jump,while the degaussing switch does not trip,and puts forward the corrective measures to prevent similar incidents from happening

Keywords：Deexcitation circuit breaker；Generator-transformer protection；program Inverse Power Protection；Movement coordination

一、引言

現代火力發電機為確保機組安全可靠停機均采用程跳逆功率保護解列，動作出口方式為全停包括：跳主斷路器，啟動快切、跳滅磁開關，關主汽門等。滅磁開關主要的作用是:在發電機在解列迅速切除發電機勵磁電流,提高弧壓轉移轉子上儲存的能量。由于廠家對于設計理念不一至導致滅磁開關拒動。

本文通過一次機組解列滅磁開關保護據動未分閘的現象進行深入分析，發現發變組保護出口動作脈沖與滅磁開關跳閘所需脈沖不匹配是主要原因，并制定相應防范措施，為相關類似問題提供借鑒。

二、事件經過

某2*600MW發電機組采用發電機‐變壓器組單元接線，主接線采用2/3接線方式，發變組保護采用國電南自DTG-801微機型保護裝置，A、B柜電氣量保護完全雙重化配置，勵磁系統采用南瑞繼保PCS-9400系列，滅磁開關為賽雪龍HPB45-60直流斷路器。

2017年3月23日，機組打閘停機鍋爐MFT動作，熱工保護動作，發變組程跳逆功率動作，5023、5022斷路器分閘與系統解列，主汽門關閉，但勵磁系統滅磁開關未分閘，后運行人員手動分閘正常。

三、保護動作分析

事故發生后，維護人員在發變組保護裝置及勵磁后臺調出相關報文如下：

發變組保護A柜DTG‐801動作報告

動作時間：2017年3月23日01時18分22秒294毫秒 動作名稱：程跳逆功率T1動作，

發變組保護B柜DTG‐801動作報告

動作時間：2017年3月23日01時18分22秒316毫秒 動作名稱：程跳逆功率T1動作

勵磁系統滅磁柜動作報告

動作時間：2017年3月23日01時18分22秒311毫秒 動作名稱：滅磁柜-保護跳閘相對時間70mS。

由報文可以看出，發變組雙套程序逆功率保護幾乎同時動作，查看程跳保護動作定值滿足<-7MW，保護動作正確，然而滅磁開關據動未分閘，隨后對保護裝置進行校驗，模擬程序逆功率保護，兩套裝置均正常動作，滅磁開關輸出接點正常，滅磁開關可以正常動作，滅磁開關控制回路無異常，且雙線圈均能動作。

四、故障錄波圖分析

主斷路器動作分析：保護動作后5022,5023斷路器在30ms左右分閘結束，斷路器動作正確。

保護出口動作分析：隨著主斷路器分閘機組功率變零動作條件不滿足，保護動作75mS。

DGT-801程跳逆功率動作邏輯圖

五、模擬故障

模擬發變組保護A、B柜程跳逆功率保護動作，程跳逆功率保護定值-7W,延時1S，使用繼電保護測試儀通過狀態序列試驗，使程跳逆功率保護動作時間分別為1.01S，1.02S,1.03S.1.04S，分別查看保護裝置保護出口時間以及滅磁開關動作情況，具體分析如下

發變組保護A柜保護出口及滅磁開關動作情況

發變組保護B柜保護出口及滅磁開關動作情況

六、滅磁開關控制檢查

M型斷路器典型控制圖

滅磁開關控制回路無專用操作箱及HBJ,TBJ繼電器，兩個分閘線圈控制回路接線基本一致，滅磁開關第一線圈上面增加了保護線圈使用了反向二極管以及電阻，該電阻為HPB開關自帶，分閘控制為一個與合閘脈沖極性相反的脈沖電流來觸發,脈沖持續時間為1-2s，顯然保護動作輸出脈沖與滅磁開關分閘脈沖特性不相符合，50ms為第二線圈分閘脈沖時間臨界值，80ms未第一線圈分閘脈沖時間臨界值。

七、整改措施及建議

1.修改發變組保護動作邏輯,使得程跳逆功率出口延時增加200mS,確保滅磁開關可靠動作，修改邏輯會對發變組保護底層程序進行修改，修改風險大，修改完畢后需對發變組保護邏輯進行全部校驗，已確保保護裝置邏輯正確。

2.在發變組保護出口跳滅磁開關出口增加一繼電器，該繼電器帶機械自保持功能，動作完畢后需手動復位，并在滅磁開關啟動分閘接觸器回路中串入滅磁開關常開接點，防止分閘線圈長期帶電燒毀線圈。

八、結論

通過對一起滅磁開關未跳閘原因分析發現，滅磁開關控制回路與發變組保護配合存在設計缺陷，并提出相應建議，防止在機組解列時，特別是嚴重故障下滅磁開關需較長脈沖，可能導致事故擴大。

可以通過修改發變組保護裝置控制邏輯，以及優化滅磁開關控制回路達到在滅磁開關可靠分閘的要求。