浅谈厂用电继电保护配置与整定的重要性

曹 森

（华电电力科学研究院西安分院，陕西西安,710000）

浅谈厂用电继电保护配置与整定的重要性

曹 森

（华电电力科学研究院西安分院，陕西西安,710000）

通过一起火电机组的非停事故，来分析其厂用电继电保护配置与整定存在的问题，提高从业人员对继电保护整定或核算工作的重视性。

继电保护配置；继电保护整定

0 引言

长期以来，国内厂用电继电保护整定没有相应的标准，计算人员根据经验来完成整定工作。2016年DLT 1502《厂用电继电保护整定计算导则》发布，然而工程实际中根据导则来计算或核算厂用电继电保护定值依然需要一个长时间的过程。

在本文涉及的火电机组非停事故中，厂用电继电保护由于配置及计算的问题发生了两次越级跳闸，最终把一次小事故发展成了一次非停，给电厂造成了很大的经济损失，也影响了电力系统的运行稳定。

图1：RT16型熔断器时间电流特性曲线

1 事故经过

2016年7月1日，#3机组负荷170MW，主汽压力12MPa，主汽温度535℃，甲定冷水泵在运行，定冷水流量正常，机组运行正常。9点37分，机组停机，首出为断水保护动作。运行人员检查发现，发电机甲乙定子冷却水泵均停止运行。

运行人员就地查看发现机侧#13闸门配电盘进线处短路放电迹象明显。同时发现配电柜上部高加空气管在漏水，配电柜顶部有大量水迹，综合放电部位分析认为配电盘上部进水导致带电母线绝缘降低产生放电，引起配电柜短路着火。

2 事故分析

2.1 400V配电装置配置情况

3CA段与3CB段分别通过变压器引自厂用6kV 3BA段和3BB段。3CA段与3CB段之间有联络开关4310。4310开关有硬接线实现的自动合闸功能。当进线开关4311或4321跳开时，4310自动合闸。发生故障的#13闸门配电盘工作电源引自3CA段07间隔。

2.2 继电保护第一次越级跳闸

机侧#13闸门配电盘电源开关在3CA07间隔，为刀熔开关，仅配备熔断器。当就地发生接地放电故障后，3CA电源开关4311开关接地保护IR4先于熔断器动作，导致3CA配电段失压。该配电段所带辅机均跳闸，其中包含甲定子冷却水泵。

2.3 继电保护第二次越级跳闸

4311开关跳闸后，其常闭接点闭合，启动了硬回路的备用联锁，合上了3CA与3CB配电段之间的联络开关4310，使故障回路又一次带电。这时，联络开关4310与3CB配电段进线开关4321接地保护同时动作，导致3CB母线失压。

2.4 非停事故的发生

3CA段失电导致甲定冷水泵停止运行。3CB段失电导致乙定冷水泵联起失败。此时，甲乙定冷水泵均不在运行，定子冷却水流量低低，发电机断水保护动作，从而导致机组停机。

3 事故中暴露出的问题

3.1 400V联络开关自动合闸的问题：

事故后，查看现场确认4310开关没有配备自备投装置。同时调取了4310开关的DCS逻辑，发现没有DCS联锁合闸的功能。

据此，确认4310开关联络合闸确实是由就地硬回路实现的。硬回路实现的联锁功能，仅依靠进线开关的常闭接点，并没有经过其他的逻辑判断，存在极大的安全隐患。在此次事故中，严重的扩大了事故范围。

3.2 继电保护越级跳闸的问题：

3.2.1 刀熔开关和进线开关脱扣器保护失配。

进线开关采用长征电器十一厂提供的CB11-1600型塑壳断路器，脱扣器型号为ST48-M，脱扣器接地保护IR4的定值为400A，延时为0.4s,实际动作值为754A，0.4s。而3CA07间隔配置为HH15型刀熔开关，回路内仅有一个熔断器作为保护，熔断器为西安熔断器厂生产的NT1/RT16-1，gG250A型熔断器。根据厂家提供的特性曲线（见图1）查知，在短路电流800A左右，熔断时间长达100s。发生故障时，进线开关的保护动作在前，造成越级。

3.2.2 进线开关和联络开关脱扣器保护失配。

3CB段进线4321开关接地保护IR4定值为：400A，0.4s，实际动作值为：606A，0.4s；联络开关4310开关接地保护IR4定值为：250A，0.3s，实际动作值为：576A，0.3s。正常情况下，4310联络开关自动合闸于故障母线上时，应该4310联络开关的保护先于3CB段进线开关4321动作。但实际两个保护都动作，可以看出进线开关和联络开关接地保护只设100ms级差是不足以躲开开关动作且电弧熄灭的固有时间。

4 结论

针对此次非停事故，我们给出了如下建议：

4.1 针对硬接线回路联锁存在明显的问题，拆除进线开关与母联开关之间的硬接线自投回路。为保障电源系统的安全稳定，在今后的改造中对电源开关和联络开关加装备自投装置。

4.2 对仅配备熔断器的回路进行改造，防止再次出现保护越级的情况。

4.3 检查全厂400V保护定值整定情况，对存在的定值或延时配合不当的地方及时改正。统筹考虑全厂保护延时级差的设置。

继电保护的配置和整定计算关系着全厂电气设备的安危，厂用电低电压等级的继电保护更不能忽视。如文中所列非停事故，本是单一设备跳闸就能切除的事故，最终迫使机组停运。所以，在DLT 1502《厂用电继电保护整定计算导则》颁布后，根据导则来对保护定值进行核算的工作更是刻不容缓。

[1]何必涛.浅谈电网继电保护配置及整定计算[J]. 广东科技,2013,06:17-18.

[2]董傲杨.密山风力发电站接入对鸡西220kV电网继电保护的影响研究[D].华北电力大学,2014.

曹森，1984-，男，陕西咸阳人，工程师，2006起从事火电机组调试工作十余年，现就职于华电电科院西安分院，从事火电机组技术监督管理工作。

Discussion of unit auxiliary power system relays configuration and calculation’s importance from an accident

Cao Sen
(Xi’an Branch of Huadian Electric Power Research Institute，Xi’an 710000，China)

The mistakes that exist in the work of unit auxiliary power system relays configuration and calculation will be analyzed form a power plant accident. Engineers should pay much more attention to this work.

relay configuration;relay setting value calculation