摘要:本文針對因低電壓監(jiān)視繼電器設(shè)置不當(dāng)而在6kV母線控制直流電源異常時該段高壓電機全部跳閘的隱患,對電壓監(jiān)測器的接線和開路/閉路原則進(jìn)行了改進(jìn)。
1 概述
2014年1月,廣東ZH電廠#2機組小修期間對脫硫6kV廠用電系統(tǒng)進(jìn)行了日常檢修。在檢查6kV I段定值時,發(fā)現(xiàn)TV柜內(nèi)的控制電源在每次送電后均會引起該段所有6kV高壓電機跳閘信號燈點亮,需手動復(fù)位后電機開關(guān)才能合閘,但若僅是斷開直流控制電源不送電,則在合閘狀態(tài)下的高壓電機開關(guān)不會跳閘。如果運行中的直流電源(直流開關(guān)或直流母線)出現(xiàn)意外導(dǎo)致停電,或是6kV I段TV柜出現(xiàn)直流控制電源異常,都會使該段電機負(fù)荷全部跳閘,而這將影響機組的安全穩(wěn)定運行。為了確保重要電機及機組的正常穩(wěn)定運行,需要查找電機跳閘原因并加以改進(jìn)。
2 隱患的研究與分析
電機故障跳閘指示燈的點亮是由低電壓繼電器動作或電機保護(hù)裝置動作引起的,但就地檢查并未發(fā)現(xiàn)電機保護(hù)裝置動作,而電機低電壓繼電器的動作是通過TV柜內(nèi)的單相AC/DC電壓監(jiān)視器控制的,所以對6kV I段的電機柜、母線TV柜圖紙和單相AC/DC電壓監(jiān)視器進(jìn)行了研究和分析。
2.1 ABB CM-ESS. M型單相AC/DC電壓監(jiān)視器
負(fù)責(zé)脫硫6kV廠用電系統(tǒng)的低電壓監(jiān)測采樣的是ABB公司的CM-ESS. M型單相AC壓(電壓監(jiān)視器,如圖1所示。該型電壓監(jiān)視器是CM系列中的全功能型產(chǎn)品,根據(jù)設(shè)定可用作單相AC或DC.系統(tǒng)的過電壓或欠電壓監(jiān)視,被監(jiān)視電壓接于B-C端子,并可選擇繼電器開路或閉路動作原則。其面板上的調(diào)節(jié)旋鈕分別是:閥值調(diào)節(jié),用于調(diào)節(jié)過壓或欠壓的閥值;遲滯調(diào)節(jié),用于判斷電壓是否恢復(fù)正常的門檻值,防止電壓在閥值附近震蕩導(dǎo)致繼電器頻繁誤動作,調(diào)節(jié)范圍為閥值的3%~30%;響應(yīng)延時時間Tv調(diào)節(jié),用于設(shè)定繼電器動作延時時間;測量范圍調(diào)節(jié),該型電壓監(jiān)測器可監(jiān)測24~240V的AC/DC電壓;DIP開關(guān)功能,即控制字的設(shè)置,用于設(shè)置監(jiān)視器的狀態(tài)功能,位置1選擇監(jiān)視過或欠電壓監(jiān)視功能,位置2選擇繼電器動作的開路或閉路原則功能,位置3選擇監(jiān)視器是否需要故障保持功能。電壓監(jiān)視器的指示燈共有3個,分別為供電電壓/計時顯示、繼電器輸出狀態(tài)顯示和過/欠電壓報警顯示,并對應(yīng)不同的顏色和閃動方式。

CM-ESS. M型單相AC/DC電壓監(jiān)視器接線原理如圖2所示,B-C端用于接被監(jiān)測電壓,AI-A2端為供電電壓接線端,還有2對輸出觸點,可任意選擇常閉或常開狀態(tài)。

由CM系列電壓監(jiān)視器的功能(如圖3所示)可知,如果被監(jiān)視值超出設(shè)定的閥值,響應(yīng)延時TV開始計時。當(dāng)計時結(jié)束,被監(jiān)視值仍超出設(shè)定閥值減去響應(yīng)的固定遲滯(5%),輸出繼電器將根據(jù)設(shè)定的開路或閉路原則動作。如果測量值回復(fù)到設(shè)定閥值加上遲滯,且故障存儲功能不被激活(DIP3在OFF位置),那么輸出繼電器將根據(jù)設(shè)定的開路或閉路原則動作。當(dāng)故障存儲功能被激活時(DIP3在ON位置),輸出繼電器將根據(jù)設(shè)定的開路或閉路原則保持動作,僅當(dāng)供電電壓斷開時才復(fù)位。

值得注意的是,根據(jù)圖3所示,繼電器的開路和閉路原則指的是繼監(jiān)視器得電或斷電后2對輸出觸點輸出狀態(tài)的變化。選擇開路原則時,觸點在監(jiān)視器得電或斷電后不動作,11-12為常閉,11-14為常開(其它觸點同理),繼電器狀態(tài)燈不亮;選擇閉路原則時,監(jiān)視器得電同時觸點動作,11-12變?yōu)槌i_,11-14變?yōu)槌i],繼電器狀態(tài)燈點亮,監(jiān)視器斷電同時觸點恢復(fù),11-12為常閉,11-14為常開(其它觸點同理)。在監(jiān)視器得電后,觸點的再動作則隨被監(jiān)視電壓的狀態(tài)(過壓或欠壓)變化而變化。
2.2低電壓跳閘回路動作分析
通過對TV柜和電柜二次原理圖的研究和分析,繪制了如圖4所示的電機低電壓跳閘回路控制簡化圖。TV柜內(nèi)的K201、K202、K203分別為3個CM-ESS. M型單相AC/DC電壓監(jiān)視器的1對觸點,KC1為普通繼電器。通過低電壓母線,TV柜內(nèi)的低電壓信號連接至電機柜內(nèi)的繼電器KC1。當(dāng)TV柜內(nèi)3個電壓監(jiān)測器都動作時,通過低電壓小母線使得電機柜內(nèi)的KC1繼電器得電,KC1觸點閉合,電機跳閘。

由以上分析可知,TV柜未設(shè)置復(fù)位按鈕,控制字DIP 3設(shè)置為OFF狀態(tài),正常運行時11-12觸點必須斷開,否則會始終出現(xiàn)低電壓跳閘故障,因此控制字DIP 2設(shè)置為ON狀態(tài),則電壓監(jiān)視器的功能如圖5所示。
