脫硫系統(tǒng)6 kV開(kāi)關(guān)不能分閘原因分析及改進(jìn)

李立民（山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300）

脫硫系統(tǒng)6 kV開(kāi)關(guān)不能分閘原因分析及改進(jìn)

李立民
（山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司，山西 河津 043300）

某電廠脫硫6 kV開(kāi)關(guān)配置的REX521保護(hù)繼電器在分閘命令存在的情況下，開(kāi)關(guān)仍可以合閘，且開(kāi)關(guān)合閘后通過(guò)保護(hù)繼電器不能分閘。針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行原因分析和回路改進(jìn)，消除了該開(kāi)關(guān)控制回路存在的安全隱患，確保開(kāi)關(guān)可靠動(dòng)作。

脫硫系統(tǒng)；保護(hù)繼電器；開(kāi)關(guān)；合分閘邏輯

0 概況

某電廠脫硫6 kV系統(tǒng)配置江蘇大全長(zhǎng)江電器股份有限公司生產(chǎn)的8BK86-12型開(kāi)關(guān)柜，開(kāi)關(guān)為西門(mén)子3AH型真空開(kāi)關(guān)，配ABB的REX521型保護(hù)繼電器，開(kāi)關(guān)控制回路如圖1所示。開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程為：保護(hù)繼電器收到DCS或開(kāi)關(guān)本體操作把手的合閘命令后，輸入信號(hào)DI3變?yōu)?，通過(guò)REX521保護(hù)繼電器內(nèi)部邏輯判斷，驅(qū)動(dòng)重載合閘出口繼電器PO實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)合閘。開(kāi)關(guān)分閘過(guò)程為：保護(hù)繼電器收到DCS或開(kāi)關(guān)本體操作把手的分閘命令后，輸入信號(hào)DI4變?yōu)?，通過(guò)REX521保護(hù)繼電器內(nèi)部邏輯判斷，驅(qū)動(dòng)快速重載分閘出口繼電器HSPOl實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)分閘。

1 開(kāi)關(guān)控制回路存在的問(wèn)題

2012-12-30，檢修人員完成增壓風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)REX521保護(hù)繼電器校驗(yàn)后，對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)合閘正常；但開(kāi)關(guān)合閘后進(jìn)行分閘傳動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)不能分閘。檢修人員對(duì)開(kāi)關(guān)分閘回路檢查，發(fā)現(xiàn)增壓風(fēng)機(jī)事故按鈕沒(méi)有復(fù)位，REX521保護(hù)繼電器接收到的分閘命令一直接通，檢修人員對(duì)事故按鈕復(fù)位后重新進(jìn)行試驗(yàn)，開(kāi)關(guān)合分閘恢復(fù)正常。檢修人員隨后對(duì)脫硫6 kV系統(tǒng)其他開(kāi)關(guān)重復(fù)模擬分閘回路接點(diǎn)粘死時(shí)開(kāi)關(guān)合分閘試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)所有開(kāi)關(guān)在分閘命令一直接通的情況下，通過(guò)REX521保護(hù)繼電器仍可以合閘，且合閘后通過(guò)DCS、開(kāi)關(guān)本體操作把手、事故按鈕都不能實(shí)現(xiàn)分閘。

圖1 改進(jìn)前的開(kāi)關(guān)控制回路

2 問(wèn)題分析

2.1 REX521保護(hù)繼電器合分閘邏輯分析

（1） REX521保護(hù)繼電器為微機(jī)型保護(hù)繼電器，開(kāi)關(guān)合分閘通過(guò)保護(hù)繼電器內(nèi)部邏輯進(jìn)行控制，合分閘命令必須為一脈沖性信號(hào)。保護(hù)繼電器合分閘邏輯如圖2所示。開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程為：保護(hù)繼電器在接收到合閘命令脈沖信號(hào)的同時(shí)，繼電器內(nèi)部的合閘條件（close enble）允許，驅(qū)動(dòng)合閘出口繼電器實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)合閘；如繼電器內(nèi)部的合閘條件不允許，則不允許開(kāi)關(guān)合閘。開(kāi)關(guān)分閘過(guò)程為：保護(hù)繼電器在接收到分閘命令脈沖信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分閘出口繼電器直接實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)分閘。

（2） 開(kāi)關(guān)的合閘條件可以和外部輸入信號(hào)DI1-DI9中的任何一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。如果進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，則關(guān)聯(lián)的外部信號(hào)中DI1-DI6，DI8-DI9輸入必須為1（外部接點(diǎn)閉合，見(jiàn)圖2）、DI7輸入必須為0（外部接點(diǎn)斷開(kāi)，通過(guò)內(nèi)部取反后為1）時(shí)，開(kāi)關(guān)合閘條件滿(mǎn)足，開(kāi)關(guān)可以合閘；否則開(kāi)關(guān)不允許合閘。如果開(kāi)關(guān)的合閘條件與DI1-DI9不關(guān)聯(lián)，則不關(guān)聯(lián)的外部輸入信號(hào)對(duì)開(kāi)關(guān)的合閘沒(méi)有影響。圖2中合閘條件只與DI7關(guān)聯(lián)，DI7為開(kāi)關(guān)未儲(chǔ)能信號(hào)，開(kāi)關(guān)正常時(shí)未儲(chǔ)能信號(hào)接點(diǎn)斷開(kāi)，輸入為0時(shí)，通過(guò)內(nèi)部取反后為1，開(kāi)關(guān)允許合閘。

（3） 圖2中DI3為開(kāi)關(guān)的合閘命令輸入信號(hào)，開(kāi)關(guān)合閘后如果合閘命令一直存在，并且這時(shí)保護(hù)繼電器接收到分閘脈沖信號(hào)，則保護(hù)繼電器可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)分閘。這時(shí)雖然合閘命令一直存在，但此命令為保持信號(hào)，所以開(kāi)關(guān)不再重合閘。此邏輯適用于開(kāi)關(guān)的“防跳躍”邏輯。

（4） 圖2中DI4為開(kāi)關(guān)的分閘命令輸入信號(hào)，開(kāi)關(guān)分閘后如果分閘命令一直存在，并且這時(shí)保護(hù)繼電器接收到合閘脈沖信號(hào)，則保護(hù)繼電器可以輸出合閘命令合上開(kāi)關(guān)；同時(shí)也因?yàn)榉珠l命令輸入信號(hào)一直存在，保護(hù)繼電器不再能接收到分閘脈沖信號(hào)，開(kāi)關(guān)也就不能實(shí)現(xiàn)分閘。

圖2 保護(hù)繼電器的合分閘邏輯

2.2 開(kāi)關(guān)控制回路存在問(wèn)題分析

事故按鈕作為緊急情況下的急停操作，其回路必須可靠，但開(kāi)關(guān)的分閘必須通過(guò)REX521保護(hù)繼電器的邏輯判斷，即通過(guò)“軟回路”實(shí)現(xiàn)，這就造成開(kāi)關(guān)的事故分閘回路存在以下問(wèn)題：

（1） 如果REX521保護(hù)繼電器故障，事故按鈕將失去作用；

（2） 即使REX521保護(hù)繼電器正常，但在開(kāi)關(guān)合閘前，如果開(kāi)關(guān)的分閘回路已接通，這時(shí)事故按鈕也失去作用。

3 開(kāi)關(guān)控制回路改進(jìn)及合分閘邏輯驗(yàn)證

3.1 對(duì)REX521保護(hù)繼電器輸入信號(hào)改進(jìn)

開(kāi)關(guān)的控制回路邏輯應(yīng)為：當(dāng)分閘命令存在時(shí)，如果發(fā)出開(kāi)關(guān)合閘命令，則開(kāi)關(guān)不能合閘。為此對(duì)開(kāi)關(guān)控制回路作如下改進(jìn)，如圖3所示。

（1） 取消原REX521保護(hù)繼電器DI7彈簧未儲(chǔ)能的信號(hào)接線(xiàn)。彈簧未儲(chǔ)能在保護(hù)繼電器內(nèi)部取反后作為開(kāi)關(guān)允許合閘的條件，即開(kāi)關(guān)沒(méi)儲(chǔ)能時(shí)不允許合閘；但此功能在開(kāi)關(guān)本體已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，所以此處可以取消。

（2） 將開(kāi)關(guān)分閘命令并接到保護(hù)繼電器DI7（如圖3虛線(xiàn)部分）。這時(shí)如果分閘命令存在，則DI7的輸入為“1”，經(jīng)內(nèi)部取反后變?yōu)椤?”，因DI7的輸入和開(kāi)關(guān)的允許合閘條件相關(guān)聯(lián)，這時(shí)不允許開(kāi)關(guān)合閘。

3.2 開(kāi)關(guān)事故按鈕回路改進(jìn)

為了保證事故按鈕在任何情況下都能可靠對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行分閘操作，對(duì)其進(jìn)行如圖3所示改進(jìn)，將事故按鈕用硬接線(xiàn)直接引接到開(kāi)關(guān)分閘回路，不再經(jīng)由保護(hù)繼電器。

3.3 控制回路改進(jìn)后合分閘邏輯驗(yàn)證

（1） 模擬分閘命令一直存在（短接101和133分閘回路），開(kāi)關(guān)通過(guò)DCS或開(kāi)關(guān)本體操作把手都不能合閘；取消分閘命令，開(kāi)關(guān)合閘正常。

（2） 開(kāi)關(guān)合閘后，模擬合閘命令一直存在（短接101和103合閘回路），從DCS發(fā)出分閘命令，開(kāi)關(guān)可靠分閘且不重合。

（3） 模擬事故按鈕沒(méi)復(fù)位，從DCS發(fā)出開(kāi)關(guān)合閘命令，則開(kāi)關(guān)合閘后隨即又分閘。

（4） 開(kāi)關(guān)合閘后，斷開(kāi)REX521保護(hù)繼電器電源，REX521保護(hù)繼電器退出運(yùn)行，用事故按鈕進(jìn)行開(kāi)關(guān)分閘試驗(yàn)，開(kāi)關(guān)可靠分閘。

圖3 改進(jìn)后的開(kāi)關(guān)控制回路

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)控制回路的分析和改進(jìn)，解決了該電廠脫硫6 kV開(kāi)關(guān)在分閘命令一直接通的情況下，開(kāi)關(guān)仍可以合閘且合閘后不能分閘的重大隱患，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供了保證。目前，由于微機(jī)保護(hù)的應(yīng)用，許多開(kāi)關(guān)的跳合閘都通過(guò)繼電器邏輯實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)將傳動(dòng)試驗(yàn)作為檢查開(kāi)關(guān)控制回路的重要措施。要求在開(kāi)關(guān)安裝后必須對(duì)開(kāi)關(guān)控制回路進(jìn)行全面?zhèn)鲃?dòng)試驗(yàn)，既要保證開(kāi)關(guān)合閘于故障條件下不發(fā)生跳躍現(xiàn)象，也要保證開(kāi)關(guān)能可靠分閘。

2015-08-16。

李立民（1971-），男，工程師，主要從事繼電保護(hù)工作，email：804640160@qq.com。