一起灭磁开关保护据动原因分析

(华电国际奉节发电厂 重庆 404600)

Abstract：This paper makes a thorough analysis of the reasons why the main circuit breaker operates after the degaussing switch of Huadian International Fengjie Power Plant operates in the normal time-history reversal power jump,while the degaussing switch does not trip,and puts forward the corrective measures to prevent similar incidents from happening

Keywords：Deexcitation circuit breaker；Generator-transformer protection；program Inverse Power Protection；Movement coordination

一、引言

现代火力发电机为确保机组安全可靠停机均采用程跳逆功率保护解列，动作出口方式为全停包括：跳主断路器，启动快切、跳灭磁开关，关主汽门等。灭磁开关主要的作用是:在发电机在解列迅速切除发电机励磁电流,提高弧压转移转子上储存的能量。由于厂家对于设计理念不一至导致灭磁开关拒动。

本文通过一次机组解列灭磁开关保护据动未分闸的现象进行深入分析，发现发变组保护出口动作脉冲与灭磁开关跳闸所需脉冲不匹配是主要原因，并制定相应防范措施，为相关类似问题提供借鉴。

二、事件经过

某2*600MW发电机组采用发电机‐变压器组单元接线，主接线采用2/3接线方式，发变组保护采用国电南自DTG-801微机型保护装置，A、B柜电气量保护完全双重化配置，励磁系统采用南瑞继保PCS-9400系列，灭磁开关为赛雪龙HPB45-60直流断路器。

2017年3月23日，机组打闸停机锅炉MFT动作，热工保护动作，发变组程跳逆功率动作，5023、5022断路器分闸与系统解列，主汽门关闭，但励磁系统灭磁开关未分闸，后运行人员手动分闸正常。

三、保护动作分析

事故发生后，维护人员在发变组保护装置及励磁后台调出相关报文如下：

发变组保护A柜DTG‐801动作报告

动作时间：2017年3月23日01时18分22秒294毫秒 动作名称：程跳逆功率T1动作，

发变组保护B柜DTG‐801动作报告

动作时间：2017年3月23日01时18分22秒316毫秒 动作名称：程跳逆功率T1动作

励磁系统灭磁柜动作报告

动作时间：2017年3月23日01时18分22秒311毫秒 动作名称：灭磁柜-保护跳闸相对时间70mS。

由报文可以看出，发变组双套程序逆功率保护几乎同时动作，查看程跳保护动作定值满足<-7MW，保护动作正确，然而灭磁开关据动未分闸，随后对保护装置进行校验，模拟程序逆功率保护，两套装置均正常动作，灭磁开关输出接点正常，灭磁开关可以正常动作，灭磁开关控制回路无异常，且双线圈均能动作。

四、故障录波图分析

主断路器动作分析：保护动作后5022,5023断路器在30ms左右分闸结束，断路器动作正确。

保护出口动作分析：随着主断路器分闸机组功率变零动作条件不满足，保护动作75mS。

DGT-801程跳逆功率动作逻辑图

五、模拟故障

模拟发变组保护A、B柜程跳逆功率保护动作，程跳逆功率保护定值-7W,延时1S，使用继电保护测试仪通过状态序列试验，使程跳逆功率保护动作时间分别为1.01S，1.02S,1.03S.1.04S，分别查看保护装置保护出口时间以及灭磁开关动作情况，具体分析如下

发变组保护A柜保护出口及灭磁开关动作情况

发变组保护B柜保护出口及灭磁开关动作情况

六、灭磁开关控制检查

M型断路器典型控制图

灭磁开关控制回路无专用操作箱及HBJ,TBJ继电器，两个分闸线圈控制回路接线基本一致，灭磁开关第一线圈上面增加了保护线圈使用了反向二极管以及电阻，该电阻为HPB开关自带，分闸控制为一个与合闸脉冲极性相反的脉冲电流来触发,脉冲持续时间为1-2s，显然保护动作输出脉冲与灭磁开关分闸脉冲特性不相符合，50ms为第二线圈分闸脉冲时间临界值，80ms未第一线圈分闸脉冲时间临界值。

七、整改措施及建议

1.修改发变组保护动作逻辑,使得程跳逆功率出口延时增加200mS,确保灭磁开关可靠动作，修改逻辑会对发变组保护底层程序进行修改，修改风险大，修改完毕后需对发变组保护逻辑进行全部校验，已确保保护装置逻辑正确。

2.在发变组保护出口跳灭磁开关出口增加一继电器，该继电器带机械自保持功能，动作完毕后需手动复位，并在灭磁开关启动分闸接触器回路中串入灭磁开关常开接点，防止分闸线圈长期带电烧毁线圈。

八、结论

通过对一起灭磁开关未跳闸原因分析发现，灭磁开关控制回路与发变组保护配合存在设计缺陷，并提出相应建议，防止在机组解列时，特别是严重故障下灭磁开关需较长脉冲，可能导致事故扩大。

可以通过修改发变组保护装置控制逻辑，以及优化灭磁开关控制回路达到在灭磁开关可靠分闸的要求。