差动保护动作引起引风机跳闸情况分析

陈均寅

摘 要：采用了高压变频装置的6kV引风机在正常运行中，突然差动保护动作，导致引风机跳闸，触发RB，引起机组减负荷。针对这次事件，本文对本厂采用了高压变频装置并且在工频运行时配置了差动保护的电动机保护逻辑进行了分析、优化，并对此提出解决措施，保障系统的安全稳定运行。

关键词：高压变频；差动保护；光耦开入

中图分类号：TM77 文献标识码：A

1 事件经过

故障前，#6炉A引风机变频正常运行，某年1月6日21时47分，#6炉A引风机差动保护动作，#6炉A引风机6kV开关跳闸，触发RB，引起机组减负荷。

#6炉A引风机差动出口跳闸后，现场初步检查一、二次设备无异常，高压变频器无报警信息，6kV开关柜中保护装置“差动保护动作”指示灯亮。用1000V摇表对用来作差动保护投入的“KM3常开接点”电缆检查，两芯对地绝缘和两芯之间绝缘均未发现问题。测量电机的绝缘均符合要求。

2 保护动作过程

故障前，#6炉A引风机变频运行，差动保护处于退出状态，故对差动保护的投入状态作重点检查，经调看热工录波图，发现“差动保护投入反馈”至热工接点接通大概1秒，而其它作为状态显示引至热工的旁路接触器KM3合闸、分闸状态接点均未见翻转。而启动差动保护的KM3常开接点接入保护壮汉子的光耦回路，KM3常开接点（在变频装置室）引至差动保护装置（在6kV开关柜）的电缆较长，电缆沿线存在较强干扰源，初步认定事件是由于外部干扰导致光耦继电器动作（即相当于输入到保护的KM3常开接点闭合），而在变频工况下，差流已满足定值要求，导致差动保护动作出口。

3 原因分析

#6炉A引风机容量为2500kW，根据电动机容量大于2000kW时应配置差动保护的要求，对#6炉引风机配置了电流差动保护。#6炉A引风机保护装置采用AREVA生产的P243微机保护装置，其保护配置有差动保护、速断保护、过流保护、负序保护、零序保护、堵转保护。根据节能改造项目要求，#6炉A引风机在#6机小修时进行了高压变频器改造，引风机可以在工频和变频两种方式下运行，正常工况下，引风机变频运行。在引风机变频运行工况下，因电动机电源端和尾巴端的电压、频率、功率因数等存在差异，所以变频器输出到电动机电流比6kV电源侧输入到变频器电流大，因此电动机的差流较大，无法通过整定计算的办法躲过差流。所以在引风机工频运行时，差动保护投入，变频运行时，差动保护退出。为实现其自动转换的功能，引入旁路接触器KM3的常开接点（机械接点）作为判断电动机工频运行的依据，从而决定差动保护是否投入，其原理简图如图1所示，保护装置的逻辑如图2所示，其中3LP为“差动投入”功能压板，1LP为“差动跳闸”出口压板，P243中“E9、E10”为“电动机工频运行”光耦输入接点。当引风机变频运行时，因为KM3接点不通，逻辑中对应“E9、E10”的“OPTO5”置“0”，即使差动保护电流满足，即“Trip Diff”置“1”，差动保护不会动作；当工频运行时，因为KM3接点接通，逻辑中对应“E9、E10”的“OPTO5”置“1”，同时“差动保护投入”指示灯亮、“差动保护投入反馈”至热工接点接通，当差动保护电流满足，即“Trip Diff”置“1”，则差动保护动作出口，通过1LP“差动跳闸”出口压板跳闸。

4 整改措施

（1）分析认为，当保护装置采用光耦开入时，可以有效地隔离外部强电对微机保护装置的干扰，但在实际运行中，当直流系统存在直流系统接地、交流回路串入直流回路时、长电缆中存在的分布电容、杂散电容等会改变直流监测系统的对地电阻，引起对开入特性特别敏感（时间短）的光耦回路的导通，导致装置的误动，但将光耦回路取消并不符合我厂当前的实际运行需求，故对引风机的差动保护逻辑进行修改。

因外部干扰会引起保护装置误动，其扰动时间一般较短，故对差动投入的逻辑作了修改，以“KM3常开接点”+“1秒延时”作为差动保护投入的前提条件，修改后逻辑如图3所示。

增加延时后，差动保护在工频启动时会存在时间的死区，但保护装置同时配置了速断保护，可以作为差动保护的补充，可以有效防止事故的扩大，所以此方案是可行的。

（2）对本厂具有相同逻辑的#6炉B引风机、#5炉增压风机的逻辑进行同样的修改。

参考文献

[1]上海AREVA电力自动化有限公司.Micom P240电动机保护装置技术说明书[Z].

[2]赵康伟.继电保护装置采用光隔开入引起误动的思考[J].华北电力技术，2005（08）：38.