淺談分裂壓板在母差保護(hù)中地作用與操作

淺談分裂壓板在母差保護(hù)中的作用與操作電力工程2011年第o1期I輕一工一設(shè)一計(jì)淺談分裂壓板在母差保護(hù)中的作用與操作劉曉澤(杭州市電力局,浙江杭州310009)摘要:母線故障是電力系統(tǒng)中電廠,變電站最嚴(yán)重的電氣故障之一,而死區(qū)故障將對(duì)保護(hù)的動(dòng)作邏輯產(chǎn)生很大的影響.雖然這類故障發(fā)生的概率相對(duì)較小,但死區(qū)發(fā)生故障時(shí),一旦死區(qū)保護(hù)不能正確動(dòng)作,將給電力系統(tǒng)穩(wěn)定帶來(lái)嚴(yán)重影響.目前國(guó)內(nèi)各個(gè)廠家對(duì)死區(qū)保護(hù)的動(dòng)作條件設(shè)置不盡相同,本文從保護(hù)動(dòng)作邏輯和應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了比較分析.列出了分裂壓板在母差保護(hù)中的作用以及在不同類型母差保護(hù)中的操作注意事項(xiàng).關(guān)鍵詞:分裂壓板;死區(qū)保護(hù)發(fā)電廠和變電站的線是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成元件,它起著匯集,分配和傳送電能的作用.保證母線工作的可靠f生對(duì)提高供電可靠性和保證整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)宅運(yùn)行具有十分重要的意義.當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)將會(huì)使連接在故障母線上的所有元件跳閘,如果在樞紐變電站的母線上發(fā)生故障還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞,甚至造成電網(wǎng)的瓦解.所以,雖然母線發(fā)生故障的概率很小,但電力系統(tǒng)的安全危害比較大,裝設(shè)母線保護(hù)十分必要.1母差保護(hù)的死區(qū)對(duì)母差保護(hù)來(lái)說(shuō),如果母聯(lián)兩側(cè)裝設(shè)兩組電流互感器,交叉接線,則不存在死區(qū);如果母聯(lián)僅一側(cè)裝設(shè)電流互感器,如圖一所示,則存在死區(qū),為母聯(lián)與母聯(lián)電流互感器之間:當(dāng)在母聯(lián)和母聯(lián)電流互感器之間發(fā)生故障時(shí),對(duì)I母差動(dòng)保護(hù)來(lái)說(shuō)為外部故障,I母差動(dòng)保護(hù)不動(dòng);對(duì)Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)來(lái)說(shuō)為內(nèi)部故障,Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,跳開Ⅱ母上的連接元件及母聯(lián),但此時(shí)故障仍不能切除.為了解決這個(gè)問(wèn)題,就需要設(shè)死區(qū)保護(hù).,玎一圖1死區(qū)故障2母線并列運(yùn)行母線并列運(yùn)行時(shí):若母聯(lián)開關(guān)和母聯(lián)電流互感器之間發(fā)生故障,Ⅱ母差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,跳開Ⅱ母上的連接元件及母聯(lián)后故障仍然存在,正好處于電流互感器側(cè)母線小差的死區(qū),母聯(lián)死區(qū)保護(hù)在差動(dòng)保護(hù)發(fā)母聯(lián)跳令后,母聯(lián)開關(guān)已跳開而母聯(lián)電流互感器仍有電流,且大差比率差動(dòng)元件不返回的情況下,經(jīng)死區(qū)動(dòng)作延時(shí)將母聯(lián)電流退出小差.3母線分列運(yùn)行母線分列運(yùn)行時(shí):為防止母聯(lián)在跳位時(shí)發(fā)生死區(qū)故障將母線全切除,當(dāng)兩母線處分列運(yùn)行狀態(tài)時(shí)母聯(lián)電流不計(jì)人小差直接切除故障母線,無(wú)故障的母線仍然運(yùn)行,避免了故障切除范圍的擴(kuò)大.對(duì)母線運(yùn)行狀態(tài)的判斷是通過(guò)母聯(lián)1wJ的合分及分列壓板的投退來(lái)確認(rèn)的.而筆者發(fā)現(xiàn)在投運(yùn)的母差保護(hù)中,有的保護(hù)采用"分裂壓板"和TwJ"或"的邏輯,即并聯(lián)關(guān)系,有的保護(hù)采用"分裂壓板"和TwJ"與"的邏輯,即串聯(lián)關(guān)系,這就給運(yùn)行人員在操作中是否需要操作"分裂壓板",何時(shí)操作分裂壓板造成了困擾.3.1分裂壓板與母聯(lián)TWJ并聯(lián):有的保護(hù)采用分裂壓板與母聯(lián)TWJ接點(diǎn)或的關(guān)系,我們可以用并聯(lián)表示,如圖2所示:+2t,rIJ母聯(lián)分裂壓板圖2分裂壓板與TwJ并聯(lián)可以看出,分裂壓板與母聯(lián)rWJ接點(diǎn)為并聯(lián)關(guān)系,其他條件都一樣時(shí),分裂壓板與母聯(lián)TWJ接點(diǎn)的狀態(tài)決定了母聯(lián)電流何時(shí)退出小差.因此,分析母聯(lián)電流何時(shí)退出小差,只需分析分裂壓板與母聯(lián)TwJ接點(diǎn)之間的相互作用即可,兩者并列的關(guān)系導(dǎo)致其中一個(gè)起作用,就會(huì)是母聯(lián)電流退出小差:分裂壓板不投入時(shí):保護(hù)對(duì)母線運(yùn)行狀態(tài)的判斷完全靠母聯(lián)位置繼電器上的常開接點(diǎn)TwJ的斷開和閉合來(lái)判斷,母聯(lián)斷開時(shí),其TwJ接點(diǎn)閉合,則母差保護(hù)確認(rèn)母線在分列運(yùn)行狀態(tài);母聯(lián)閉合時(shí),其T接點(diǎn)斷開,則母差保護(hù)確認(rèn)母線在并列運(yùn)行狀態(tài).當(dāng)分裂壓板投入時(shí),無(wú)論母聯(lián)T接點(diǎn)處于什么狀態(tài),母差保護(hù)都認(rèn)為母線在分列運(yùn)行狀態(tài).因此,分裂壓板起到手工強(qiáng)制的作用,強(qiáng)制母差保護(hù)認(rèn)為母線在分列運(yùn)行狀態(tài),其母聯(lián)的二次電流退出I段母線和II段母線的小差回路,此時(shí),若母線實(shí)際在并列運(yùn)行狀態(tài),則小差動(dòng)就一直在動(dòng)作中,這時(shí)任意段母線故障也就是說(shuō)大差動(dòng)作,兩段全跳,失去選擇I生.而母聯(lián)在熱備用且備自投tE.Z.時(shí),分裂壓板也在投人位置,如果備自投動(dòng)作合上母聯(lián),會(huì)產(chǎn)生上面類似情況.因此,只有母聯(lián)T接點(diǎn)完好,保護(hù)就能母線在什么狀態(tài),分裂壓板盡量不操作.母聯(lián)檢修時(shí),也應(yīng)投入分裂壓板:分裂壓板的投入,強(qiáng)制母線保護(hù)確認(rèn)母線在分裂運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)母聯(lián)檢修或?qū)ζ鋫鲃?dòng)試驗(yàn)時(shí)母聯(lián)可能進(jìn)行分合時(shí),不會(huì)將母聯(lián)二次電流傳人母差保護(hù),不會(huì)影響微機(jī)母線保護(hù)的運(yùn)行.通過(guò)上述分析,可得出如下結(jié)論:a)當(dāng)母聯(lián)運(yùn)行時(shí),退出分裂壓板.b)當(dāng)母聯(lián)熱備用時(shí)(備自投投入),退出分裂壓板.c)當(dāng)母聯(lián)熱備用時(shí)(備自投停用),投入分裂壓板.d)當(dāng)母聯(lián)冷備用時(shí),投入分裂壓板.e1當(dāng)母聯(lián)檢修時(shí),投入分裂壓板.3.2分裂壓板與母聯(lián)TwJ串聯(lián):有的保護(hù)采用母聯(lián)TwJ接|點(diǎn)和母聯(lián)分裂運(yùn)行壓板"與"的關(guān)系,我們可以用兩者串聯(lián)來(lái)標(biāo)示,如圖3所示:母聯(lián)分裂壓撮圖3分裂壓板與母聯(lián)TWJ串聯(lián)在這種情況下:保護(hù)判斷母線是否在分列運(yùn)行狀態(tài)需要TWJ接點(diǎn)和分裂壓板共同作用才能完成.如果母聯(lián)在運(yùn)行狀態(tài),母聯(lián)分裂壓板誤投,對(duì)保護(hù)沒(méi)有影響,相反,當(dāng)母聯(lián)在熱備用狀態(tài)時(shí),如果沒(méi)有投入分裂壓板,反而會(huì)在發(fā)生死去故障時(shí),由于沒(méi)有封鎖母聯(lián)電流而造成兩條母線所連接的原件都跳開,擴(kuò)大的故障范圍.這種情況就導(dǎo)致了在操作過(guò)程中,拉合母聯(lián)開關(guān)和投退分裂壓板的操作有前后之分,現(xiàn)分析如下:合閘后取下.開關(guān)先合上,壓板在放上位置,與門不開放,母聯(lián)二次電流不被封.在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí),母差保護(hù)正確動(dòng)作跳開故障母線及母聯(lián)開關(guān).在發(fā)生死區(qū)故障時(shí),跳開正常母線及母聯(lián)開關(guān)后,檢測(cè)母聯(lián)仍有電流后封死母聯(lián)二次電流,死區(qū)保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)母差跳另一段母線.如在合閘前取下.壓板取下,母聯(lián)開關(guān)在斷開位置,與門不開放,母聯(lián)二次電流不被封.在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí),差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作跳開故障母線及母聯(lián)開關(guān).在發(fā)生死區(qū)故障時(shí),跳開正常母線及母聯(lián)開關(guān)后,母聯(lián)電流互感器仍有電流,但因壓板在取下位置,不能封死母聯(lián)電流,死區(qū)保護(hù)不動(dòng)作,由主變后備保護(hù)動(dòng)作跳主變開關(guān).分閘前投入.壓板先放上,開關(guān)在合閘位置,與門不開放,母聯(lián)電流不被封.在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí),母差保護(hù)正確動(dòng)作跳開故障母線及母聯(lián)開關(guān).在發(fā)生死區(qū)故障時(shí),跳開正常母線及母聯(lián)開關(guān)后,檢測(cè)母聯(lián)仍由電流后封死母聯(lián)二次電流,死區(qū)保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)母差跳另一段母線.如在分閘后投入.開關(guān)先斷開,壓板仍在取下位置,與門不開放,母聯(lián)二次電流不被封.在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí),母差保護(hù)正確動(dòng)作跳開故障母線及母聯(lián)開關(guān).在發(fā)生死區(qū)故障時(shí),跳開正常母線及母聯(lián)開關(guān)后,母聯(lián)電流互感器仍有電流,但因壓板在取下位置,不能封死母聯(lián)二次電流,死區(qū)保護(hù)不動(dòng)作,由主變后備保護(hù)動(dòng)作跳主變開關(guān).可得出如下結(jié)論:a聯(lián)運(yùn)行時(shí),退出分裂壓板.b坶聯(lián)其他狀態(tài),都應(yīng)該投入分裂壓板.拉開母聯(lián)開關(guān)前,應(yīng)先投入分裂壓板.d洽上母聯(lián)開關(guān)后,取下分裂壓板.一65—輕一工一設(shè)一計(jì)l2011年第o1期電力工程火力發(fā)電廠循環(huán)水泵試運(yùn)行工況實(shí)例分析劉建鵬(廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院,廣西南寧530023)摘要:循環(huán)水泵是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備,循環(huán)水泵的正常運(yùn)行影響著機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行.火力發(fā)電廠全面投產(chǎn)前應(yīng)對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行全方面調(diào)試.某電廠單臺(tái)循環(huán)水泵在一機(jī)一泵試運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)及噪聲較大的情況,針對(duì)出現(xiàn)該現(xiàn)象進(jìn)行工況分析并得出結(jié)論.關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;試運(yùn)行;工況分析1概述XX電廠一期工程2x600MW機(jī)組循環(huán)水采用擴(kuò)大單元制直流供水系統(tǒng),電廠循環(huán)冷卻水取自江邊循環(huán)水泵房,循環(huán)水泵房取水口為敞開式,共設(shè)置四個(gè)流道,循環(huán)水泵為濕坑立式斜流泵.循環(huán)水泵設(shè)計(jì)工況為一機(jī)兩泵運(yùn)行和兩機(jī)三泵運(yùn)行.熱季一機(jī)兩泵運(yùn)行時(shí),循環(huán)水泵單泵性能參數(shù)為:Q=9.635m3/s,H=30m,效率88.6%,NPSHr=10.06m;冷季兩機(jī)三泵運(yùn)行時(shí),循環(huán)水泵單泵性能參數(shù):Q=9.916m3/s,H=28m,效率88.5%,NPSHr=-10.09m.循環(huán)水泵廠家提供的循環(huán)水泵性能曲線:7660墨4530墻D\\////,///,O髓2試運(yùn)行循環(huán)水系統(tǒng)試運(yùn)行設(shè)計(jì)要求檢測(cè)的數(shù)據(jù)有:循環(huán)水泵電機(jī)的電流,循環(huán)水泵振動(dòng)值,水泵前池水位,循環(huán)水泵噪聲值,循環(huán)水泵出口壓力表讀數(shù)及安裝高度,凝汽器進(jìn)出水管壓力表讀數(shù)及安裝高度,凝汽器水室真空泵運(yùn)行情況,虹吸井堰上水位,江邊排水口堰上水位等.單臺(tái)循環(huán)水泵在一機(jī)一泵運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)及噪聲較大的情況.3分析說(shuō)明目前,水泵問(wèn)水位30.10m(黃海高程,下同)及最枯水位27.90m時(shí)的淹沒(méi)深度均滿足要求.循環(huán)水泵噪聲值由于現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有相關(guān)測(cè)量?jī)x器,無(wú)法測(cè)量.而要求測(cè)虹吸井堰上水位,江邊排水口堰上水位是為了推算流量,匯總的數(shù)據(jù)表沒(méi)有這兩個(gè)數(shù)據(jù),故無(wú)法估算流量.現(xiàn)根據(jù)匯總的數(shù)據(jù)表分析如下:3.1凝汽器雙側(cè)運(yùn)行,出水管電動(dòng)蝶閥開度為100%,1#水泵單泵運(yùn)行工況:江邊水位29.7m,循環(huán)水泵出口壓力表讀數(shù)為0.150MPa.可算出循環(huán)水泵揚(yáng)程為22.8m,由此通過(guò)循泵性能曲線得出的其他值:O=11.5m3/s,Hr=13.7m.此時(shí)水泵出現(xiàn)噪音.3.2凝汽器單側(cè)運(yùn)行,出水管電動(dòng)蝶閥開度為80%,1#水泵單泵運(yùn)行工況:江邊水位30.5m,循環(huán)水泵出口壓力表讀數(shù)為0.162MPa.可算出的循環(huán)水泵揚(yáng)程為25.6m,由此通過(guò)循泵性能曲線得出的其他值:Q=lO.6m3/s,Hr=12.4m,泵效率87.5%,泵軸功率為2950kW.此時(shí)水泵運(yùn)行穩(wěn)定.此運(yùn)行情況下,根據(jù)記錄,凝汽器水室真空泵能抽出水,表明凝汽器水室已形成虹吸,凝汽器水室已充滿水.凝汽器進(jìn)水管壓力表表壓讀數(shù)為0.09MPa,凝汽器出水管壓力表表壓讀數(shù)為O.025MPa,由此計(jì)算出的凝汽器水阻約為6.5m.此工況水泵工作點(diǎn)沒(méi)有超出廠家提供的水泵性能曲線范圍.雖然此工況不是機(jī)組運(yùn)行時(shí)要求的工況點(diǎn),但此工況時(shí)水泵運(yùn)行穩(wěn)定,可以滿足在機(jī)組啟動(dòng)前為電廠除凝汽器外其它用水提供水源的要求.3_3凝汽器雙側(cè)運(yùn)行,出水管電動(dòng)蝶閥開度為100%,循泵雙泵運(yùn)行工況:江邊水位28.9m,循環(huán)水泵出口壓力表讀數(shù)為0.181MPa.可算出的循環(huán)水泵揚(yáng)程為29.1m,由此通過(guò)循泵性能曲線得出的其他值:Q=9.8m3/s,Hr=-10.7m,泵效率88.5%,泵軸功率為3105kW.此時(shí)兩臺(tái)水泵運(yùn)行穩(wěn)定,兩臺(tái)泵振動(dòng)值,壓力表讀數(shù),電機(jī)噪音幾乎一樣,只是水泵噪音不一樣.在冷季平均水位,一機(jī)一泵運(yùn)行時(shí)(不是設(shè)計(jì)工況)時(shí),循環(huán)水泵單泵性能參數(shù)為:Q=I1.290m3/s,H=22.857m,效率85%,NPSHr~>16m,水泵NPSHr比一機(jī)兩泵運(yùn)行時(shí)高出5.14m;水泵NPSHr比兩機(jī)三泵運(yùn)行時(shí)高出4.38m.此時(shí)水泵工作點(diǎn)已超出了水泵廠家提供的水泵性能曲線范圍,即在水泵廠家提供的水泵性能曲線已找不出該點(diǎn).由于此時(shí)水泵的NPSHr值較大,水泵葉輪淹沒(méi)水深不足,即產(chǎn)生汽蝕,振動(dòng)及噪聲較大,所以該運(yùn)行方式是不合理的.設(shè)計(jì)中已在循環(huán)水泵廠家要求的最低淹沒(méi)深度的基礎(chǔ)上增加了2.7m水深的余度,從循環(huán)水泵廠家提供的水泵性能曲線看,水泵也能正常運(yùn)行,不應(yīng)產(chǎn)生汽蝕,但從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試出現(xiàn)的振動(dòng)及噪聲較大的情況看,水泵可能產(chǎn)生汽蝕,說(shuō)明水泵理論汽蝕余量數(shù)值與實(shí)際要求汽蝕余量所有差別.4結(jié)語(yǔ)循環(huán)水泵在設(shè)計(jì)工況下均能穩(wěn)定運(yùn)行.一機(jī)一泵(非設(shè)計(jì)工況)時(shí),凝汽器雙側(cè)運(yùn)行,出水管電動(dòng)蝶閥開度為100%運(yùn)行工況,水泵不能穩(wěn)定運(yùn)行,可能產(chǎn)生汽蝕,對(duì)水泵造成傷害,故不應(yīng)采取此種運(yùn)行方式.在調(diào)試階段或在機(jī)組啟動(dòng)階段采用一機(jī)一泵運(yùn)行時(shí),需要采取措施,如適當(dāng)關(guān)小凝汽器雙側(cè)出口閥門的開度或凝汽器單側(cè)運(yùn)行,并調(diào)整凝汽器出水口閥門開度等,從現(xiàn)調(diào)試中找到使循環(huán)水泵能穩(wěn)定,較好運(yùn)行的蝶閥開度,不同的循環(huán)水泵,由于性能有所不同,相應(yīng)能穩(wěn)定工作的范圍也不同,需要根據(jù)調(diào)試情況來(lái)確定.參考文獻(xiàn)[1】謝武,趙冰.350S44型循環(huán)水泵試運(yùn)行故障分析處理[J].流體機(jī)械,2007,9.作者簡(jiǎn)介:劉建鵬,男,1980.I1,廣西荔浦,助理工程師,火力發(fā)電廠水工工藝,廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院4結(jié)語(yǔ)不同的變電站采用了