国华九江电厂10kV公用段快切装置误动分析及处理

聂英丽

[摘    要]随着科学技术的进步，百万千瓦火电机组已成为目前主力机组，对于一个百万机组的发电厂而言，厂用及公用系统电源供电的连续可靠运行，是实现各种用电设备安全稳定运行，以确保机组可靠运行的基本条件，为了实现供电可靠性，重要场合配有双路电源供电，两路电源切换依靠快切装置、备自投、ATS等实现电源的可靠切换，而对于厂用及公用10 kV系统，一般配置厂用电切换装置，那么快切装置的稳定运行在机组运行中就发挥着至关重要的作用，如何避免快切装置误动，确保负荷的连续不断电运行的就发挥着重要意义。

[关键词]快切装置;可靠运行;不断电运行

[中图分类号]TM564 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）09–00–02

[Abstract]With the progress of science and technology， one million thermal power units have become the main units at present. For a power plant with one million units， the continuous and reliable operation of power supply for auxiliary and public systems is the basic condition for realizing the safe and stable operation of various electrical equipment and ensuring the reliable operation of units. In order to realize the reliability of power supply， double power supply is provided in important occasions， The switching of two-way power supply relies on fast switching device， automatic switching device， ATS， etc. for auxiliary and public 10 kV system， the auxiliary power switching device is generally configured， so the stable operation of the fast switching device plays an important role in the unit operation. How to avoid the misoperation of the fast switching device and ensure the continuous and continuous power operation of the load plays an important role.

[Keywords]fast cutting device; reliable operation;continous power operation

本文主要针对国华九江电厂10 kV公用段快切装置误动进行原因分析，并且针对分析原因采取改进措施，通过长期运行观察，证明采用大功率继电器后，降低了长电缆引起的干扰问题，提高快切装置可靠性。

神华国华九江电厂一期工程以500 kV一级电压接入系统，厂内为3/2接线方式，通过二回500 kV线路（华石I线、华石II线）至石钟山变。高压厂用母线为单母线分段接线，每台机组设2段10 kV厂用母線，分别为10 kV A段和10 kV B段，由高厂变两个分裂绕组及启备变两个分裂绕组分别供电，主厂房辅机的公用、单元负荷及脱硫负荷分别接入10 kV A段和10 kVB段。10 kV A段和10 kV B段母线正常运行时，由各自高厂变供电，备用电源为启备变。正常运行时启备变断路器断开，当工作电源因故障断开时，由快切装置进行切换，由启备变带电，承担全部厂用负荷。

公用10 kV A、B段为单母分段设置母联开关，正常运行状态为10 kV A段由1号机组厂用10 kV段10BBA17间隔带电、公用10 kV B段由2号机组厂用10 kV段20BBA17间隔带电，母联开关正常作为两段的互为备用开关，任意段故障失电，将由该段的快切装置切换实现另一段电源带电。

国华九江电厂厂用及公用系统电源且切换采用微机型厂用电快切切换装置，生产厂家及型号：东大金智 MFC2000-6型。10 kV公用段电气主接线图如图1所示：

1 异常事件

公用10 kVA段由1号机组厂用10 kV段10BBA17间隔带电、公用10 kVB段由2号机组厂用10 kV段20BBA17间隔带电，公用A、B段快切装置正常投入，公用10 kV母联间隔处于热备用状态，2017年09月30日上午8点32分46秒，公用A段快切装置，由保护启动快切装置动作，将公用A段电源由工作切换至备用母联间隔带电。

2 现场检查情况

（1）首先检查DCS系统各开关状态，检查1号机组的10 kV1B段至公用10 kVA段馈线开关（10BBB17）合闸状态;公用10 kVA段工作电源开关跳闸状态、公用10 kV段母联开关合闸状态。DCS系统发公用A段快切装置切换完毕、公用A段快切装置闭锁。

（2）就地检查1号机组的10 kV1B段至公用10 kVA段馈线开关10BBB17间隔，检查保护装置正常，未见任何保护动作、异常告警信号。

（3）就地检查公用10 kVA段工作电源开关（J0BBC01）间隔，保护装置正常，未见任何保护动作、异常告警信号。

（4）在1号机组继电器室，就地检查公用A段快切装置，保护启动开入电位正常，此时无保护启动快切开入，检查电缆绝缘正常，测量正极对地、负极对地，对地电位未发生偏移。

就地检查公用A段快切装置动作记录如下：

启动时间：2017年9月30日08：32：46：807

启动方式：保护启动;

切换方向：工作到备用;

实现方式：快速;

切换结果：切换成功;

参考相：B相;

0001 跳工作开始   00ms

Uab=102.93% Ubc=103.13% Uca=102.29%

Ux=102.25% dU=0.068%

fm=50.00Hz fx=50.00Hz dF=0.00HZ

dq=0.3° df/dt=0.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.00A

0002 跳工作结束041ms

Uab=94.67% Ubc=100.20%  Uca=96.11%

Ux=102.24% dU=-07.57%

fm=50.01Hz fx=50.01Hz dF=0.00HZ

dq=0.3° df/dt=0.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.01A

0003 合备用开始041ms

Uab=94.67% Ubc=100.20%  Uca=96.11%

Ux=102.24% dU=-07.57%

fm=50.01Hz fx=50.01Hz dF=0.00HZ

dq=0.3° df/dt=0.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.01A

0004 合备用结束104ms

Uab=53.09% Ubc=11.16% Uca=61.92%

Ux=102.41% dU=-049.32%

fm=42.23Hz fx=50.01Hz dF=7.77HZ

dq=76.5° df/dt=20.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.00A

3 故障分析

由于檢查10 kVA段工作电源开关以及来自1号机组10 kV段馈线开关均未见任何保护动作信号，且检查A段快切装置，未发现装置异常，初步判断为干扰引起的快切装置误动。

由运行人员用快切装置将公用A段并联切换至工作电源进线带电，将公用A段快切装置投入正常运行状态，退出出口合跳闸压板，连续进行了16天观察，未见任何保护启动开入信号开入，排除装置本身异常问题。

采取的后续处理措施如下：

（1）对10 kV开关柜的10BBA17间隔保护动作中间继电器进行了相关试验，继电器动作电压72 V，返回电压35 V，使用对讲机对其进行干扰测试，未发生误发信号，排除中间继电器误动发保护启动可能性。

（2）核查了保护动作至快切装置保护启动控制电缆，对本电缆进行了绝缘电阻测试，绝缘电阻满足规程规范要求，核查本电缆的电缆屏蔽接地良好，排除电缆异常问题。

（3）检查10BBB17间隔开关柜内存在老鼠屎且保护动作出口的端子排中间无空端子隔离，考虑可能存在老鼠进行导致短路引起信号误发的可能，建议在保护动作出口中间增加端子隔离，减少误发信号可能。

（4）核查电气二次电缆图册，发现保护动作至快切装置本段电缆长度约150 m，保护启动信号持续时间74 ms，怀疑电容引起的干扰，而且沟通东大金智快切装置厂家，获知对于MFC2000-6型快切装置对于内部的开入如何判断此节点状态为1、0，依据开入量连续采样10次连续为高电平即判断为为开入，每次采样周期为0.2～0.3 ms，则连续10次采样时间为2～3 ms，如果信号干扰持续时间超过3 ms，那么快切装置必须为误动。

4 故障处理

（1）首先在1号机组厂用10 kV段10BBA17间隔，将保护动作开出信号中间增加端子排隔离，降低短路引起快切误动可能性。

（2）沟通东大金智厂用电快切装置厂家，将保护开入信号在进快切装置前，增加一块大功率继电器，保护动作启动快切前先经过大功率继电器，依靠大功率继电器的辅助节点作为保护启动信号。

5 改进后观察

经过上述检查处理后，连续运行至今，再未发生一起因快切装置判断保护动作误启动快切装置事件。

6 结论

通过对公用10 kV段快切装置保护启动回路改造，加装大功率继电器，避免了长电缆引起的公用电源误启动问题，改进的二次回路大大提高了快切装置的可靠性。

参考文献

[1] 周蓉.电源快切装置在变电站的应用与分析[J].电世界，2016（9）：12-15.

[2] 冯建波.关于厂用电快切装置功能的探讨[J].文摘版：工程技术（建筑），2016（1）：14.

[3] 汪霄祥，刘辉，刘凯，等.以电流为判据的变电站站用电源快切原理及实现[J].信息技术与信息化，2018（11）：70-72.

[4] 李玉华，霍大勇.供电线路不当投切的事故分析[J].工业安全与环保，2010（3）：26，29.

[5] 段俊城.供配电系统的可靠性和连续性[J].建筑电气，2008（8）：10-13.

聂英丽

[摘    要]随着科学技术的进步，百万千瓦火电机组已成为目前主力机组，对于一个百万机组的发电厂而言，厂用及公用系统电源供电的连续可靠运行，是实现各种用电设备安全稳定运行，以确保机组可靠运行的基本条件，为了实现供电可靠性，重要场合配有双路电源供电，两路电源切换依靠快切装置、备自投、ATS等实现电源的可靠切换，而对于厂用及公用10 kV系统，一般配置厂用电切换装置，那么快切装置的稳定运行在机组运行中就发挥着至关重要的作用，如何避免快切装置误动，确保负荷的连续不断电运行的就发挥着重要意义。

[关键词]快切装置;可靠运行;不断电运行

[中图分类号]TM564 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）09–00–02

[Abstract]With the progress of science and technology， one million thermal power units have become the main units at present. For a power plant with one million units， the continuous and reliable operation of power supply for auxiliary and public systems is the basic condition for realizing the safe and stable operation of various electrical equipment and ensuring the reliable operation of units. In order to realize the reliability of power supply， double power supply is provided in important occasions， The switching of two-way power supply relies on fast switching device， automatic switching device， ATS， etc. for auxiliary and public 10 kV system， the auxiliary power switching device is generally configured， so the stable operation of the fast switching device plays an important role in the unit operation. How to avoid the misoperation of the fast switching device and ensure the continuous and continuous power operation of the load plays an important role.

[Keywords]fast cutting device; reliable operation;continous power operation

本文主要针对国华九江电厂10 kV公用段快切装置误动进行原因分析，并且针对分析原因采取改进措施，通过长期运行观察，证明采用大功率继电器后，降低了长电缆引起的干扰问题，提高快切装置可靠性。

神华国华九江电厂一期工程以500 kV一级电压接入系统，厂内为3/2接线方式，通过二回500 kV线路（华石I线、华石II线）至石钟山变。高压厂用母线为单母线分段接线，每台机组设2段10 kV厂用母线，分别为10 kV A段和10 kV B段，由高厂变两个分裂绕组及启备变两个分裂绕组分别供电，主厂房辅机的公用、单元负荷及脱硫负荷分别接入10 kV A段和10 kVB段。10 kV A段和10 kV B段母线正常运行时，由各自高厂变供电，备用电源为启备变。正常运行时启备变断路器断开，当工作电源因故障断开时，由快切装置进行切换，由启备变带电，承担全部厂用负荷。

公用10 kV A、B段为单母分段设置母联开关，正常运行状态为10 kV A段由1号机组厂用10 kV段10BBA17间隔带电、公用10 kV B段由2号机组厂用10 kV段20BBA17间隔带电，母联开关正常作为两段的互为备用开关，任意段故障失电，将由该段的快切装置切换实现另一段电源带电。

国华九江电厂厂用及公用系统电源且切换采用微机型厂用电快切切换装置，生产厂家及型号：东大金智 MFC2000-6型。10 kV公用段电气主接线图如图1所示：

1 异常事件

公用10 kVA段由1号机组厂用10 kV段10BBA17间隔带电、公用10 kVB段由2号机组厂用10 kV段20BBA17间隔带电，公用A、B段快切装置正常投入，公用10 kV母联间隔处于热备用状态，2017年09月30日上午8点32分46秒，公用A段快切装置，由保护启动快切装置动作，将公用A段电源由工作切换至备用母联间隔带电。

2 现场检查情况

（1）首先检查DCS系统各开关状态，检查1号机组的10 kV1B段至公用10 kVA段馈线开关（10BBB17）合闸状态;公用10 kVA段工作电源开关跳闸状态、公用10 kV段母联开关合闸状态。DCS系统发公用A段快切装置切换完毕、公用A段快切裝置闭锁。

（2）就地检查1号机组的10 kV1B段至公用10 kVA段馈线开关10BBB17间隔，检查保护装置正常，未见任何保护动作、异常告警信号。

（3）就地检查公用10 kVA段工作电源开关（J0BBC01）间隔，保护装置正常，未见任何保护动作、异常告警信号。

（4）在1号机组继电器室，就地检查公用A段快切装置，保护启动开入电位正常，此时无保护启动快切开入，检查电缆绝缘正常，测量正极对地、负极对地，对地电位未发生偏移。

就地检查公用A段快切装置动作记录如下：

启动时间：2017年9月30日08：32：46：807

启动方式：保护启动;

切换方向：工作到备用;

实现方式：快速;

切换结果：切换成功;

参考相：B相;

0001 跳工作开始   00ms

Uab=102.93% Ubc=103.13% Uca=102.29%

Ux=102.25% dU=0.068%

fm=50.00Hz fx=50.00Hz dF=0.00HZ

dq=0.3° df/dt=0.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.00A

0002 跳工作结束041ms

Uab=94.67% Ubc=100.20%  Uca=96.11%

Ux=102.24% dU=-07.57%

fm=50.01Hz fx=50.01Hz dF=0.00HZ

dq=0.3° df/dt=0.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.01A

0003 合备用开始041ms

Uab=94.67% Ubc=100.20%  Uca=96.11%

Ux=102.24% dU=-07.57%

fm=50.01Hz fx=50.01Hz dF=0.00HZ

dq=0.3° df/dt=0.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.01A

0004 合備用结束104ms

Uab=53.09% Ubc=11.16% Uca=61.92%

Ux=102.41% dU=-049.32%

fm=42.23Hz fx=50.01Hz dF=7.77HZ

dq=76.5° df/dt=20.00Hz/s

Ia=0.00A Ira=0.00A

3 故障分析

由于检查10 kVA段工作电源开关以及来自1号机组10 kV段馈线开关均未见任何保护动作信号，且检查A段快切装置，未发现装置异常，初步判断为干扰引起的快切装置误动。

由运行人员用快切装置将公用A段并联切换至工作电源进线带电，将公用A段快切装置投入正常运行状态，退出出口合跳闸压板，连续进行了16天观察，未见任何保护启动开入信号开入，排除装置本身异常问题。

采取的后续处理措施如下：

（1）对10 kV开关柜的10BBA17间隔保护动作中间继电器进行了相关试验，继电器动作电压72 V，返回电压35 V，使用对讲机对其进行干扰测试，未发生误发信号，排除中间继电器误动发保护启动可能性。

（2）核查了保护动作至快切装置保护启动控制电缆，对本电缆进行了绝缘电阻测试，绝缘电阻满足规程规范要求，核查本电缆的电缆屏蔽接地良好，排除电缆异常问题。

（3）检查10BBB17间隔开关柜内存在老鼠屎且保护动作出口的端子排中间无空端子隔离，考虑可能存在老鼠进行导致短路引起信号误发的可能，建议在保护动作出口中间增加端子隔离，减少误发信号可能。

（4）核查电气二次电缆图册，发现保护动作至快切装置本段电缆长度约150 m，保护启动信号持续时间74 ms，怀疑电容引起的干扰，而且沟通东大金智快切装置厂家，获知对于MFC2000-6型快切装置对于内部的开入如何判断此节点状态为1、0，依据开入量连续采样10次连续为高电平即判断为为开入，每次采样周期为0.2～0.3 ms，则连续10次采样时间为2～3 ms，如果信号干扰持续时间超过3 ms，那么快切装置必须为误动。

4 故障处理

（1）首先在1号机组厂用10 kV段10BBA17间隔，将保护动作开出信号中间增加端子排隔离，降低短路引起快切误动可能性。

（2）沟通东大金智厂用电快切装置厂家，将保护开入信号在进快切装置前，增加一块大功率继电器，保护动作启动快切前先经过大功率继电器，依靠大功率继电器的辅助节点作为保护启动信号。

5 改进后观察

经过上述检查处理后，连续运行至今，再未发生一起因快切装置判断保护动作误启动快切装置事件。

6 结论

通过对公用10 kV段快切装置保护启动回路改造，加装大功率继电器，避免了长电缆引起的公用电源误启动问题，改进的二次回路大大提高了快切装置的可靠性。

参考文献

[1] 周蓉.电源快切装置在变电站的应用与分析[J].电世界，2016（9）：12-15.

[2] 冯建波.关于厂用电快切装置功能的探讨[J].文摘版：工程技术（建筑），2016（1）：14.

[3] 汪霄祥，刘辉，刘凯，等.以电流为判据的变电站站用电源快切原理及实现[J].信息技术与信息化，2018（11）：70-72.

[4] 李玉华，霍大勇.供电线路不当投切的事故分析[J].工业安全与环保，2010（3）：26，29.

[5] 段俊城.供配电系统的可靠性和连续性[J].建筑电气，2008（8）：10-13.