發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)

1、發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)摘要：本文就某電廠機(jī)組發(fā)電機(jī)“斷水保護(hù)”就地“三取二”邏輯判斷后由 一組信號(hào)直接送出至發(fā)變組保護(hù)裝置的單點(diǎn)保護(hù)的方式，參照防止電力生產(chǎn)事 故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求中 “保護(hù)信號(hào)應(yīng)遵循從采樣點(diǎn)到輸入模件全程相對(duì)獨(dú) 立的原則”的要求，以及單點(diǎn)保護(hù)存在的保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)情況，對(duì)斷水保護(hù) 提出了回路優(yōu)化改進(jìn)方案，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置輸入信號(hào)與采樣點(diǎn)的全程相對(duì)獨(dú) 立和“三取二”邏輯判斷功能，有效降低了保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，為機(jī)組安全穩(wěn) 定運(yùn)行提供了有利保障。關(guān)鍵詞：斷水保護(hù)；單點(diǎn)保護(hù)；可靠性引言對(duì)于機(jī)組單點(diǎn)保護(hù)情況存在的問(wèn)題，有電力同行工作者進(jìn)行了相關(guān)理論性研 究【1】和改進(jìn)優(yōu)化應(yīng)用【

2、2-3】。這些研究和應(yīng)用均從熱工保護(hù)考慮，將信號(hào)送至熱 工 DCS 系統(tǒng)進(jìn)行“三取二”邏輯判斷后至 DCS 系統(tǒng)相應(yīng)開(kāi)出項(xiàng)，通過(guò)開(kāi)出項(xiàng)再送 至相應(yīng)保護(hù)裝置。本文針對(duì)筆者所在公司所屬各電廠14臺(tái)330MW機(jī)組的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)的單 點(diǎn)保護(hù)方式的情況也進(jìn)行了調(diào)查和分析，結(jié)合發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)原設(shè)計(jì)具體情況， 借鑒同行業(yè)已有相關(guān)研究成果以及參照國(guó)家能源局2014年頒布的防止電力生 產(chǎn)事故二十五項(xiàng)措施對(duì)熱工重要主輔機(jī)保護(hù)的相關(guān)要求，從發(fā)變組保護(hù)回路考 慮，在某廠對(duì)發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。不僅解決了前述相關(guān)研究中單點(diǎn) 保護(hù)存在的誤動(dòng)和拒動(dòng)的共性問(wèn)題，也有效降低了以往研究中熱工 DCS 機(jī)柜到發(fā) 變組保護(hù)

3、裝置的電纜絕緣、端子排接線牢固性等受到長(zhǎng)期運(yùn)行及投運(yùn)后各相關(guān)改 造施工工程影響進(jìn)而加大（對(duì)電纜絕緣破壞的風(fēng)險(xiǎn)），使保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn) 幾率變大。實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行實(shí)踐表明，優(yōu)化改進(jìn)后保護(hù)可靠性有效提高，為機(jī)組安全 穩(wěn)定運(yùn)行提供了有利保障。1 原發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)情況1.1 原設(shè)計(jì)情況本廠發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)設(shè)置為當(dāng)定冷水短時(shí)間中斷后，由備用定冷泵來(lái)恢復(fù)供 水，如在設(shè)定的延時(shí)范圍內(nèi)（如30s）不能恢復(fù)正常則斷水保護(hù)動(dòng)作，立即解列 跳閘停機(jī)，同相關(guān)研究針對(duì)的機(jī)組設(shè)置情況一樣4。解列發(fā)電機(jī)保護(hù)通過(guò)如下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：發(fā)電機(jī)定子冷卻水就地設(shè)置三個(gè)差壓 開(kāi)關(guān)，取每個(gè)差壓開(kāi)關(guān)的兩對(duì)接點(diǎn)引出，形成六組差壓開(kāi)關(guān)信號(hào)。就地差壓開(kāi)關(guān)

4、 信號(hào)接線設(shè)計(jì)圖如圖 1。圖 1 技改前發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)就地差壓開(kāi)關(guān)信號(hào)接線設(shè)計(jì)圖從設(shè)計(jì)圖看出，由就地引出差壓開(kāi)關(guān)接點(diǎn)至就地端子排，通過(guò)端子排端子 1、 2、3 短接；端子 6、9、12 短接；端子 4、5 短接；端子 10、11 短接；端子 8、 11 短接，來(lái)實(shí)現(xiàn)六組信號(hào)就地實(shí)現(xiàn)“三取二”邏輯判斷?！叭《边壿嬇袛喾?式示意圖如圖 2 所示。圖 2 技改前發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)就地差壓開(kāi)關(guān)信號(hào)“三取二”邏輯示意圖就地“三取二”邏輯判斷后由一組信號(hào)送至發(fā)變組保護(hù)C屏“斷水保護(hù)”開(kāi) 入項(xiàng)，經(jīng)延時(shí)30s后發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作。1.2存在的問(wèn)題1）六組信號(hào)就地實(shí)現(xiàn)“三取二”邏輯判斷功能后，送一組信號(hào)到發(fā)變組保

5、護(hù)C屏，參照防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求中的“所有重要的主、 輔機(jī)保護(hù)都應(yīng)采用“三取二”的邏輯判斷方式，保護(hù)信號(hào)應(yīng)遵循從采樣點(diǎn)到輸入 模件全稱相對(duì)獨(dú)立的原則”要求，發(fā)電機(jī)“斷水保護(hù)”保護(hù)信號(hào)宜從就地到發(fā)變 組保護(hù)C屏全程獨(dú)立設(shè)計(jì)。2）機(jī)組投運(yùn)后由于環(huán)保要求、提高機(jī)組性能需求等，進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改造 工程，使得電纜層不可避免的受到一定程度的影響。若就地至保護(hù)C屏之間的電 纜芯線出現(xiàn)斷線或絕緣下降等情況，則可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)情況。此外，保 回路接線端子排由于長(zhǎng)期運(yùn)行或其它原因?qū)е戮€芯接觸不良等情況，則保護(hù)也可 能拒動(dòng)。以上情況均會(huì)給機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)不利影響。2回路的優(yōu)化改進(jìn)2.1優(yōu)化改

6、進(jìn)后回路回路優(yōu)化改進(jìn)參照二十五項(xiàng)反措要求，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)“斷水保護(hù)”保護(hù)信號(hào)從 就地到發(fā)變組保護(hù)C屏全程獨(dú)立設(shè)計(jì)和保護(hù)采用“三取二”的邏輯判斷方式，即 取發(fā)電機(jī)定子冷卻水就地的三個(gè)差壓開(kāi)關(guān)中各一對(duì)點(diǎn)，引出三組差壓開(kāi)關(guān)信號(hào) “發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)1” “發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)2” “發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)3”直接送至發(fā) 變組保護(hù)C屏，在保護(hù)C屏來(lái)實(shí)現(xiàn)“三取二”邏輯判斷功能后送至“發(fā)電機(jī)斷 水保護(hù)”開(kāi)入項(xiàng)，延時(shí)30s后保護(hù)出口機(jī)組跳閘。工程實(shí)施過(guò)程中，新增2根長(zhǎng)度各為120米的規(guī)格為4* 1.5mm2的控制電纜， 由發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)就地開(kāi)關(guān)到發(fā)變組保護(hù)C屏。新增3個(gè)擴(kuò)展繼電器，將就地送 來(lái)的三組差壓開(kāi)關(guān)信號(hào)，擴(kuò)展為繼電器的6

7、對(duì)接點(diǎn)輸出，并通過(guò)6對(duì)接點(diǎn)實(shí)現(xiàn) “三取二”邏輯判斷功能。優(yōu)化后發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)回路示意圖及保護(hù) C 屏“三取二”邏輯判斷功能接線設(shè)計(jì)圖如圖 3 和圖 4。譽(yù)電腦木2三陽(yáng)二幵入項(xiàng)三陽(yáng)二幵入項(xiàng)圖 2 技改后發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)回路示意圖圖 3 技改后保護(hù) C 屏發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)邏輯功能示意圖優(yōu)化改進(jìn)后，任一組芯線破損或斷線情況，都因三取二邏輯不滿足，不會(huì)誤 動(dòng)或拒動(dòng)。僅當(dāng)兩組線芯同時(shí)出現(xiàn)相同問(wèn)題，才可能導(dǎo)致誤動(dòng)或拒動(dòng)，此情況發(fā) 生的概率較改造前極大降低，保護(hù)動(dòng)作可靠性極大提高。2.2 斷水保護(hù)試驗(yàn)（1）利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)通過(guò)做定子冷卻水手動(dòng)調(diào)節(jié)門控制開(kāi)度，逐漸減小 定子冷卻水流量，當(dāng)差壓低于13Kpa （該改

8、造電廠設(shè)定值）即差壓開(kāi)關(guān)整定值時(shí) 差壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作延時(shí)大于發(fā)變組保護(hù)裝置發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)整定值（30S ）后保護(hù)裝 置動(dòng)作于跳閘。確認(rèn)優(yōu)化后的發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)信號(hào)回路正確。（2）拆除差壓開(kāi)關(guān) 1 的差壓信號(hào)接點(diǎn)，重復(fù)上述試驗(yàn)，通過(guò)關(guān)手動(dòng)門逐漸 降低流量，至差壓開(kāi)關(guān) 2、3 開(kāi)關(guān)動(dòng)作；拆除差壓開(kāi)關(guān) 2 的差壓信號(hào)接點(diǎn)，重復(fù) 上述試驗(yàn)，通過(guò)關(guān)手動(dòng)門逐漸降低流量，至差壓開(kāi)關(guān)1、3開(kāi)關(guān)動(dòng)作；拆除差壓 開(kāi)關(guān) 3 的差壓信號(hào)接點(diǎn)，重復(fù)上述試驗(yàn)，通過(guò)關(guān)手動(dòng)門逐漸降低流量，至差壓開(kāi) 關(guān) 1、2 開(kāi)關(guān)動(dòng)作.現(xiàn)場(chǎng)模擬發(fā)電機(jī)內(nèi)部堵塞斷水情況，檢測(cè)技改后的流量信號(hào)能夠正確反映實(shí) 際定子冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行工況，且斷水保護(hù)滿足三取二邏輯時(shí) C 屏斷水保護(hù)正確 動(dòng)作出口。3 結(jié)語(yǔ)本文通過(guò)對(duì)機(jī)組斷水保護(hù)回路的優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)更為可靠的“三取二” 邏輯判斷功能，同時(shí)有效降低了保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而有效提高發(fā)電機(jī)斷水 保護(hù)可靠性，為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有利保障。運(yùn)行實(shí)踐表明該優(yōu)化改進(jìn)方案 有效、可行，同保護(hù)類型機(jī)組改進(jìn)優(yōu)化工作可參考進(jìn)行。參考文獻(xiàn)：何櫟論機(jī)組重要設(shè)備的單點(diǎn)保護(hù)優(yōu)化J.自動(dòng)化博覽，2013