直流接地引起机组停运的原因分析

摘要：文章分析了直流接地引起主机停运的原因，并提出了改进方案，实施了防范措施。

关键词：直流接地 保护误动 机组停运 改进方案
衡丰发电有限责任公司集控一单元直流系统电压等级均为220V，网控与各单元集控室的直流系统分别独立，为提高可靠性，各系统间设有联络刀闸，可互为备用；集控室控制直流系统采用单母线接线方式，每台机装设1组GFD－420AH型铅酸蓄电池(104只电瓶)，2台机组选用3台KVA41－100/315V可控硅整流充电装置，其中1台作为两机组的公共备用充电装置，以供给集控室高/低压配电装置，集控室电气设备的控制、保护和通讯等直流负荷用电。

1　直流接地引起机组停运
　　2003－03－06T15：23，2＃发电机负荷300MW，机组正常运行；15：24，2＃发电机主盘发出“控制直流绝缘下降”信号，运行人员用绝缘监测装置切换把手测量对地电压，负对地75V，正对地125V；40s后，2＃发电机跳闸，主控制盘及保护盘发出“热工保护动作”、“控制直流接地”信号。调取故障时刻录波报告发现，热工保护动作开关量首先动作，约2个周波(40ms)后，发电机跳闸，发电机电压、电流明显突变，41E开关跳闸，FMK跳闸。对比原来发电机因热工保护动作跳闸的录波图发现，两次录波状况一致，由此证明热工保护动作是此次2＃发电机跳闸的 主要原因。
　　机组跳闸后对发电机热工保护回路进行了检查，发现C129线接至第85档端子，端子排84、85档之间通过连片短接；而第85档端子接热工保护24V电源回路，C129本身带有－110V电压。经分析认为：C129线不应当接在第85档端子处，应与24V热控弱电回路分开。后将C129接线挪至第86档端子，将端子排84、85档之间的连片拆除。发电机热工保护端子排接线示意图见图1。


　　事件发生前，如图1所示，各箭头均表示热工各保护继电器的出口接线经过该端子排并联在一起，进入遥控停机柜，这些设备并联后与发电机220V热工保护回路的C129线连接在一起，其中热工24V保护回路的主汽门关闭，继电器ZJ121A输出线C129线与热工24V保护回路的84端子直接相连，再经过84与85之间连片送至发电机热工保护K3继电器处。86端子为独立的备用端子。
　　事件发生后，将C129线与热工24V回路的84端子解开，并拆除84与85之间的连片，将C129线接到第86端子上，其热工24V保护回路与发电机220V热工保护回路完全隔离开。

2　原因分析
2.1　两点接地引发跳机
　　直流系统发生2点接地引起保护误动示意图见图2。如果发生2点接地即：直流正电源回路有1点接地(K1点处)，同时在C129回路(K2点处)再发生1点接地，就能使继电器K3动作跳闸。针对这种可能，保护人员对C129回路(带继电器)进行对地绝缘测试，绝缘电阻大于200MΩ，回路不存在接地，因此这种可能性可以排除。2＃机跳机时，直流系统的确发生了直流接地，但只是负电源接地，后验证为蓄电池组中有1组接地。


2.2　回路短路引起保护动作
　　如果C101、C129之间发生短路也会造成K3继电器动作跳闸，实测C101、C129之间电压为220V。断开直流电源，在热工ETS小间端子排处断开热工回路线，带K3继电器进行绝缘测量，绝缘电阻大于200MΩ。证明C101、C129之间不存在短路，因此这种可能被排除。
2.3　继电器接点抖动引发跳机
　　如果在运行中继电器发生接点抖动，也可能引发跳机。例如继电器弹簧无拉力或发生保护盘强烈振动时造成继电器接点抖动，都可以引起跳机。对此进行了认真检查，结果继电器弹簧拉力正常，接点间隙符合要求；因2＃机处于运行状态，保护无工作，不存在引起振动的可能；跳机时只有运行人员在控制盘处测量直流电压，周围无任何其它人员，因此可以排除其它原因引起振动造成停机的可能。


2.4　热工端子排接线存在问题，同时蓄电池负极实接地引发热工保护继电器动作跳机
　　图3为电气保护与热工回路的实际接线示意图。由图3可以看出，当发电机控制直流绝缘良好时，正对地电压与负对地电压均为110V，这样通过C129端子线相连的热工24V回路设备对地电压也 为110V，由于发电机热工保护C129接线端并接了许多热工24V回路的保护设备，大大增加了K

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