600MW機組逆功率保護拒動原因分析及對策

盧建榮　王宇輝　王華

摘 要：通過對600MW發電機組逆功率保護拒動原因的分析，闡述了影響逆功率保護正確動作的主要因素，并給出了實際解決方案，以防止類似事件發生。

關鍵詞：逆功率保護;拒動;改進措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.123

0 引言

大型機組對于繼電保護的技術指標要求很高，保護動作的可靠性將直接影響機組的安全，甚至電網的安全運行。汽輪機打閘后，發電機逆功率運行時，汽輪機主汽門關閉，汽輪機通流部分將無蒸汽通過，由鼓風產生的熱量不能帶走，會造成汽輪機葉片過熱以致損壞[1]。按照國能安全【2014】161號《防止電力生產事故的二十五項重點要求》規定，大型發電機組為了防止汽輪機超速不應采用熱工保護直跳的方式，而應采用程序跳閘的方式進行停機[2]。因此，對于大型發電機組而言，程序跳閘的程序逆功率保護的可靠性是十分重要的。本文將某電廠汽輪機打閘后，發電機程跳逆功率保護拒動的案例，就發電機程跳逆功率保護未正確動作的原因進行分析并提出技術改進意見。

1 發電機逆功率及程序逆功率保護原理

逆功率保護用于保護汽輪機。當汽輪機手動打閘或機組保護動作于關閉主汽門時，在發電機出口斷路器未跳閘前，發電機將從系統中吸取有功功率，變為電動機運行。由鼓風產生的熱量不能帶走，汽機尾部葉片有可能過熱，容易造成汽輪機損壞;因此禁止這種情況長期存在。大型發電機組裝設的逆功率保護可以快速、有效的應對這種工況，起到很好地保護作用。

程序逆功率的作用是配合發電機正常停機，將汽機剩余的能量消耗完，當主氣門關閉后，程序逆功率才會起作用，前提有一個主氣門關閉的條件（關閉的接點串入逆功率動作的回路）。逆功率保護動作原理是當發電機吸收的有功功率達到定值時，逆功率保護經延時動作。逆功率保護一般設置為逆功率T1經1秒延時動作于發信，逆功率T2經60秒延時動作于全停;程跳逆功率經1秒延時動作，動作繼電器接點與主汽門接點串連后驅動邏輯箱跳閘繼電器發出跳閘指令，動作于全停。發電機程跳逆功率保護邏輯圖如下：

2 事件經過

某電廠汽輪機打閘后，發變組保護屏保護裝置發“逆功率-T1”信號;發變組保護屏保護裝置發“逆功率-程跳”信號，但出口邏輯箱未觸發信號，程序逆功率保護未正常動作。逆功率T1發信不跳閘、程跳逆功率保護動作但未出口，“逆功率-T2”保護在汽輪機打閘1min后動作，發電機解列。后經過現場測量確認，左主汽門接點閉合，測量電阻為6.7Ω，右主汽門接點未閉合，測量電阻為∞。程跳逆功率保護配置為左右側主汽門各一個關閉行程開關串聯后送至發電機保護屏，此種配置過于簡單，如果行程開關故障，存在拒跳風險。因此，此次程序逆功率保護動作后未出口的是由于右側主汽門行程開關故障，程跳逆功率保護出口回路中串聯的主汽門關閉接點未閉合導致。

3 應對措施

根據上述原因分析，鑒于該臺機組多次發生類似事件，可以認定發電機程跳逆功率保護引入的主汽門關閉信號由行程開關檢測，但在使用過程中發現行程開關存在拒動現象，不利于機組的安全運行，需要優化發電機逆功率保護中汽輪機主汽門關閉信號邏輯。

（1）為每個高壓主汽門增加一個開關反饋行程開關，將原來由一個開關送出的兩組信號改為由分別兩個開關送出，開關發生故障不會相互影響，提高保護動作可靠性。

（2）每個開關送出兩組常開點，同一開關兩組觸點并聯后再與另一主汽門的（并聯后）觸點進行串聯，以此來降低因開關故障造成的保護動作不正常。

（3）在DEH系統增加下列邏輯，汽機掛閘油壓消失且兩側主汽門開度反饋均小于8%時輸出兩組DO點，兩個信號分別送發電機保護A屏、C屏，此信號與原來的主汽門關閉（TV1、TV2串聯后）開關量信號并聯接線，作為汽機聯跳發電機的冗余保護，提高保護動作的可靠性。

（4）如果程跳逆功率拒動，應立即確認發電機有功功率是否快速降為零或者吸收有功功率（功率表為零或逆功率T1信號觸發），同時檢查TV、GV、RV、IV及各段抽汽電動門、逆止門均關閉，否則應立即設法關閉;通過逆功率T2保護解列發電機。

（5）繼續嚴格執行機爐電大聯鎖傳動，在機組啟動前保護傳動過程中，通過測量主汽門接點接觸電阻來判斷主汽門動作時，輔助接點是否隨之變位、是否可靠接觸，確保能夠真實反映主汽門位置。

4 結語

本文針對影響逆功率保護正確動作的主要因素，提出了增加冗余配置的措施，可以更有效的應對程開關存在拒動現象，能有效防止逆功率保護的拒動，提高了保護的可靠性。

參考文獻：

[1]王維儉.電氣主設備繼電保護原理及應用（第二版）[M].北京：中國電力出版社.2002.

[2]陳超虎，王永樂.發電機組電氣原因非計劃停運分析及對策研究[J].設備管理與維，2016（08）：29-31.