差動保護(hù)動作引起引風(fēng)機跳閘情況分析

陳均寅

摘 要：采用了高壓變頻裝置的6kV引風(fēng)機在正常運行中，突然差動保護(hù)動作，導(dǎo)致引風(fēng)機跳閘，觸發(fā)RB，引起機組減負(fù)荷。針對這次事件，本文對本廠采用了高壓變頻裝置并且在工頻運行時配置了差動保護(hù)的電動機保護(hù)邏輯進(jìn)行了分析、優(yōu)化，并對此提出解決措施，保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：高壓變頻；差動保護(hù)；光耦開入

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 事件經(jīng)過

故障前，#6爐A引風(fēng)機變頻正常運行，某年1月6日21時47分，#6爐A引風(fēng)機差動保護(hù)動作，#6爐A引風(fēng)機6kV開關(guān)跳閘，觸發(fā)RB，引起機組減負(fù)荷。

#6爐A引風(fēng)機差動出口跳閘后，現(xiàn)場初步檢查一、二次設(shè)備無異常，高壓變頻器無報警信息，6kV開關(guān)柜中保護(hù)裝置“差動保護(hù)動作”指示燈亮。用1000V搖表對用來作差動保護(hù)投入的“KM3常開接點”電纜檢查，兩芯對地絕緣和兩芯之間絕緣均未發(fā)現(xiàn)問題。測量電機的絕緣均符合要求。

2 保護(hù)動作過程

故障前，#6爐A引風(fēng)機變頻運行，差動保護(hù)處于退出狀態(tài)，故對差動保護(hù)的投入狀態(tài)作重點檢查，經(jīng)調(diào)看熱工錄波圖，發(fā)現(xiàn)“差動保護(hù)投入反饋”至熱工接點接通大概1秒，而其它作為狀態(tài)顯示引至熱工的旁路接觸器KM3合閘、分閘狀態(tài)接點均未見翻轉(zhuǎn)。而啟動差動保護(hù)的KM3常開接點接入保護(hù)壯漢子的光耦回路，KM3常開接點（在變頻裝置室）引至差動保護(hù)裝置（在6kV開關(guān)柜）的電纜較長，電纜沿線存在較強干擾源，初步認(rèn)定事件是由于外部干擾導(dǎo)致光耦繼電器動作（即相當(dāng)于輸入到保護(hù)的KM3常開接點閉合），而在變頻工況下，差流已滿足定值要求，導(dǎo)致差動保護(hù)動作出口。

3 原因分析

#6爐A引風(fēng)機容量為2500kW，根據(jù)電動機容量大于2000kW時應(yīng)配置差動保護(hù)的要求，對#6爐引風(fēng)機配置了電流差動保護(hù)。#6爐A引風(fēng)機保護(hù)裝置采用AREVA生產(chǎn)的P243微機保護(hù)裝置，其保護(hù)配置有差動保護(hù)、速斷保護(hù)、過流保護(hù)、負(fù)序保護(hù)、零序保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)。根據(jù)節(jié)能改造項目要求，#6爐A引風(fēng)機在#6機小修時進(jìn)行了高壓變頻器改造，引風(fēng)機可以在工頻和變頻兩種方式下運行，正常工況下，引風(fēng)機變頻運行。在引風(fēng)機變頻運行工況下，因電動機電源端和尾巴端的電壓、頻率、功率因數(shù)等存在差異，所以變頻器輸出到電動機電流比6kV電源側(cè)輸入到變頻器電流大，因此電動機的差流較大，無法通過整定計算的辦法躲過差流。所以在引風(fēng)機工頻運行時，差動保護(hù)投入，變頻運行時，差動保護(hù)退出。為實現(xiàn)其自動轉(zhuǎn)換的功能，引入旁路接觸器KM3的常開接點（機械接點）作為判斷電動機工頻運行的依據(jù)，從而決定差動保護(hù)是否投入，其原理簡圖如圖1所示，保護(hù)裝置的邏輯如圖2所示，其中3LP為“差動投入”功能壓板，1LP為“差動跳閘”出口壓板，P243中“E9、E10”為“電動機工頻運行”光耦輸入接點。當(dāng)引風(fēng)機變頻運行時，因為KM3接點不通，邏輯中對應(yīng)“E9、E10”的“OPTO5”置“0”，即使差動保護(hù)電流滿足，即“Trip Diff”置“1”，差動保護(hù)不會動作；當(dāng)工頻運行時，因為KM3接點接通，邏輯中對應(yīng)“E9、E10”的“OPTO5”置“1”，同時“差動保護(hù)投入”指示燈亮、“差動保護(hù)投入反饋”至熱工接點接通，當(dāng)差動保護(hù)電流滿足，即“Trip Diff”置“1”，則差動保護(hù)動作出口，通過1LP“差動跳閘”出口壓板跳閘。

4 整改措施

（1）分析認(rèn)為，當(dāng)保護(hù)裝置采用光耦開入時，可以有效地隔離外部強電對微機保護(hù)裝置的干擾，但在實際運行中，當(dāng)直流系統(tǒng)存在直流系統(tǒng)接地、交流回路串入直流回路時、長電纜中存在的分布電容、雜散電容等會改變直流監(jiān)測系統(tǒng)的對地電阻，引起對開入特性特別敏感（時間短）的光耦回路的導(dǎo)通，導(dǎo)致裝置的誤動，但將光耦回路取消并不符合我廠當(dāng)前的實際運行需求，故對引風(fēng)機的差動保護(hù)邏輯進(jìn)行修改。

因外部干擾會引起保護(hù)裝置誤動，其擾動時間一般較短，故對差動投入的邏輯作了修改，以“KM3常開接點”+“1秒延時”作為差動保護(hù)投入的前提條件，修改后邏輯如圖3所示。

增加延時后，差動保護(hù)在工頻啟動時會存在時間的死區(qū)，但保護(hù)裝置同時配置了速斷保護(hù)，可以作為差動保護(hù)的補充，可以有效防止事故的擴大，所以此方案是可行的。

（2）對本廠具有相同邏輯的#6爐B引風(fēng)機、#5爐增壓風(fēng)機的邏輯進(jìn)行同樣的修改。

參考文獻(xiàn)

[1]上海AREVA電力自動化有限公司.Micom P240電動機保護(hù)裝置技術(shù)說明書[Z].

[2]趙康偉.繼電保護(hù)裝置采用光隔開入引起誤動的思考[J].華北電力技術(shù)，2005（08）：38.