试析提高#8、#9发电机功率变送器安全可靠性的方法

蔡治华 吴 菡

（上海电力新能源发展有限公司，上海200010）

0 引言

发电机功率变送器为判断发电机发出功率是否正常并将其传送至DCS的重要设备，故其对机组的安全稳定运行有着极为重要的作用，其可靠性低可能导致发电机机组跳停事故，影响电网的安全稳定运行。

1 功率变送器接线不合理可能产生的后果

1.1 电源或电流电压回路未独立

在《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中规定两个及以上安装单位的公用保护和自动装置回路，应设置单独的熔断器或自动开关，且保护双重化配置时，任一套保护或自动装置不应跨接双重化配置的两个网络。因此发电机功率变送器的电源或电流电压回路需独立引出，不可将电源与其他保护装置或自动保护装置合用。在每个电源回路中应安装单独的熔断器或自动开关，因为其他保护或自动装置发生故障或失去电源时，可能导致发电机功率变送器不动或误动。发电机功率变送器通过采集电流与电压数据来判断发电机功率是否正常，因此它需要有独立的电流回路，且回路应由单独的零序电流互感器引出。若几个功率变送器同时使用，则有多少个变送器就应该设有多少个电流回路。倘若使用一条回路，将几个变送器串联在回路中，一个变送器回路发生故障时，将导致其他几个变送器回路也同时发生故障，则发电机功率变送器将彻底失去作用，给发电机的安全运行埋下隐患。

1.2 缺相

发电机功率变送器某一相错接线或是少接线以至三相缺相，会造成功率变送器误判断成发电机断线，造成跳机事故。

当发生某一相缺相时，其余两相幅值变大，相位不变，中性线电流值为剩余两相电流之和。如图1、图2所示，正常时In＝0；缺相时In＝Ib＋Ic，Ia＝0。因此，从中性线电流值的变化，检修人员可以通过钳形电流表来判断是否存在缺相故障。

图1 正常情况下电流向量图

图2 缺相时电流向量图

正常情况下和缺相时电压向量图如图3、图4所示。

图3 正常时电压向量图

图4 缺相时电压向量图

1.3 功率变送器进出线接反

功率变送器进出线接反会引起变送器信号量出错，从而危害到机组的安全运行。该故障可在试运行前通过万用表测量得出，从而加以避免。

如表1所示，正常工作时，流进电流略微大于流出电流，试验时略加注意就能避免因变送器进出线接反引起的故障。

表1 正常与故障时电流值

1.4 信号回路接线错误

此外，在接线中还需注意信号回路同样需要有独立的引出线，且信号回路不能与其他回路混用，需由专用熔断器或空气开关进行供电，且变送器信号回路进出线不可接反。信号回路接线错误会导致干扰信号窜入信号回路，从而使DCS得到的数字量不准确。进出线接反也会导致DCS数据错误，从而错误判断发电机状态，严重时会导致发电机跳闸。

1.5 其他

直流回路和交流回路不能使用一根电缆。如果是由电流互感器和电压互感器单独引出的回路，在回路中必须分别有且仅有一点可靠接地。对于发电机功率变送器的电源，应有监视其完好性的措施。

2 实际案例分析

吴泾热电厂#8、#9机组有三组发电机功率变送器，DCS通过分析两个变送器的功率平均值来给出模拟量并通过卡计转换成数字信号以作用于发电机跳闸。去年10 月，吴泾热电厂发电机功率变送器发生了电流回路三相短路，从而导致三个变送器同时短路，导致机组意外跳闸。事故原因为检修人员误将变送器两端短路，若当时三组变送器分别接入独立的回路中，则该起事故完全可以避免。

事故后，我部门对功率变送器进行重新接线（原接线图如图5所示，重新接线后接线图如图6所示），使电源回路、电流回路、电压回路分别独立运行。重新接线后，发电机功率变送器的可靠性大大提高。

图5 原功率变送器接线图

图6 更改后的功率变送器接线图

3 结语

通过对功率变送器接线的更改，我们不仅规范了接线，降低了工作中误动或误跳闸的可能性，同时也提高了#8、#9 发电机功率变送器的安全可靠性，为吴泾热电厂的安全运行做出了贡献。

［1］GB/T50062—2008 电力装置的继电保护和自动装置设计规范［S］.

［2］李天华，秦红霞，张月品，等.DL/T317—2010《继电保护设备标准化设计规范》学习读本［M］.北京：中国电力出版社，2015.

［3］能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册2：电气二次部分［M］.北京：中国电力出版社，1991.