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  • 頭條電廠機組OPC保護動作的原因分析
    2021-02-22 作者:潘志尚  |  來源:《電氣技術(shù)》  |  點擊率:
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    導語某電廠#1機組在110kV線路外部故障時發(fā)生了OPC保護動作甩機組負荷的情況。本文對該機組OPC保護動作原因進行分析,找出機組OPC動作的原因,進而對OPC保護提出一些改進措施。

    某日09:32某電廠網(wǎng)控事故喇叭響,查110kV云硫線116開關(guān)保護屏“重合”、“跳閘”指示燈亮。110kV云硫線116距離I段保護動作,A、B、C相間故障,距離:9.68km。

    與此同時該電廠#1發(fā)電機轉(zhuǎn)速升至3022r/min,#1機組發(fā)生甩負荷情況。查熱控DCS記錄:09:32:44.905時刻#1機組DCS硬件OPC保護報警及動作,09:32:44.981時刻硬件OPC保護動作返回;#1組機負荷由116MW甩到最低值45MW。

    1、原因分析

    1.1、熱控OPC動作原理

    原理如下圖1、圖2。

     

    電廠機組OPC保護動作的原因分析

    圖1

     

    電廠機組OPC保護動作的原因分析

    圖2

    OPC動作原理為:

    • 動作條件1:當轉(zhuǎn)速變化超過107%時,OPC動作。
    • 動作條件2:當功率負荷不平衡率超過60%時,OPC動作.
    • 動作條件3:當功率負荷不平衡率在30%~60%,對應轉(zhuǎn)速變化率107%~100%交會點時(藍色下斜線右側(cè)區(qū)域)時,OPC動作。

    1.2、故障原因分析

    根據(jù)OPC動作原理,此次OPC動作的原因有如下三種可能:

    1) 實際機組轉(zhuǎn)速到達定值或機組轉(zhuǎn)速信號測量存在偏差導致OPC保護動作。

    對#1機組轉(zhuǎn)速測量信號,熱控人員經(jīng)檢查確認該信號測量可靠,不會出現(xiàn)偶然偏差的可能。

    從#1機組電氣PMU錄波數(shù)據(jù)來看,#1發(fā)電機轉(zhuǎn)速在云硫線線路故障時刻雖有擾動現(xiàn)象,但#1機組實際轉(zhuǎn)速變化未達到OPC動作條件1的動作定值(見表1)。

    電廠機組OPC保護動作的原因分析

    表1

    2)熱控硬件OPC邏輯及采樣、整定值偏差導致OPC保護動作。

    對OPC邏輯程序及定值進行檢查,該定值是由硬件可燒錄芯片存儲的,幾乎不可能自動發(fā)生變化,程序及定值方面的故障情況可能性可以排除,同時通過加量檢測,OPC保護的各采樣正常。

    3)機組有功功率變化達到定值或送至DEH的有功功率信號存在偏差,造成OPC保護動作。

    由于線路故障時功率的暫態(tài)變化過程極其短暫,超出DEH和DCS的記錄能力,因此熱工方面是無法提供動作時刻功率變化過程。唯一可以提供是DCS于5-20 09:32:44:905記錄到的OPC動作信息(5-20 09:32:44:981復位,動作時間76ms)。

    檢查傳送#1機組有功功率信號至DEH的功率變送器,其型號為:FPW-201,三相四線制功率變送器。檢查#1發(fā)電機正常運行時有功功率變送器輸出正確,通過對同型號有功功率變送器的模擬試驗,暫未發(fā)現(xiàn)有功變送器輸出異常情況。

    初步分析#1機故障錄波曲線來看,#1機組功率在線路故障瞬間有突變現(xiàn)象,且達到了OPC動作條件3(見圖3)。

    電廠機組OPC保護動作的原因分析

    圖3

    #1機組故障錄波值顯示了#1發(fā)電機功率在故障時,功率變化達到了OPC的動作條件3。輸送至DEH的發(fā)電機有功功率信號是否也達到了OPC定值,需要進一步檢驗確認,因此需進一步檢驗功率變送器暫態(tài)特性。

    從#1發(fā)電機故障錄波曲線中抽取三個點,得出其中的電流、電壓向量值,重新輸入功率變送器,觀察功率變送器的輸出情況。

    電廠機組OPC保護動作的原因分析

    表2

    1.3、故障原因確認及改進方法

    可以得出#1發(fā)電機功功率變送器可以反應電氣的暫態(tài)過程,在線路故障期間,#1發(fā)電機變送器功率輸出信號發(fā)生了變化,其值達到了熱控OPC保護的動作定值。

    因此為避免#1機組在外部線路瞬時性故障時熱控OPC保護動作,熱控OPC保護應增加一定延時,以躲過線路的暫態(tài)過程,但由于#1機組采用的是硬件OPC保護,其定值是固化值,無法增加延時,同時電氣及熱控保護已的足夠的其它同類保護,所以#1機組取消熱控硬件OPC保護的動作條件3,

    2 結(jié)語

    功率變送器可以反應電氣設備瞬時性故障的暫態(tài)過程,可以即時反應設備故障時電流電壓的功角變化,所采樣出的功率亦會發(fā)生較大變化。因此熱控OPC保護應設置一定的動作時間,躲過電氣外部設備瞬時故障的暫態(tài)過程。對軟件OPC保護,可以通過修改程序增加出口延時來完善;對于完全固化無法修改的硬件OPC保護,則應取消OPC保護的動作條件3。

    本文編自《電氣技術(shù)》,原文標題為“某電廠#1機組OPC保護動作的原因分析”,作者為潘志尚。

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