某大型电厂励磁变超温报警、跳闸回路优化分析

余春宏 李洪涛 廖程远

摘要：对某电厂励磁变超温报警、跳闸逻辑进行了分析，针对其中存在的安全隐患提出了优化方案，为其他电站励磁变超温报警、跳闸事故的处理提供了参考。

关键词：励磁变压器;超温报警;跳闸逻辑

0 引言

某水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾上，该电站利用雅砻江150 km锦屏大河湾的天然落差，通过截弯取直开挖隧洞引水发电，坝址位于下游7.5 km处，厂房位于大河湾东端的大水沟。该电站共安装了8台600 MW的水轮发电机组，装机容量达4 800 MW，多年平均年发电量为242.3亿kWh。水库正常蓄水位为1 646 m，总库容为1 428万m3，调节库容为502万m3。该电厂励磁变多次出现因测温RTD损坏，导致温控箱温度显示异常、励磁变超温报警的情况。

1 励磁变超温报警、跳闸逻辑

该电厂励磁变每相有两个测温RTD探头，分别测量两个筒内绕组温度，RTD测温探头一端插至励磁变的低压绕组的RTD测温孔中，另一端接至励磁变温控箱内，励磁变温控箱为励磁变非电量保护提供温度高报警及温度过高跳闸接点，温度高报警定值设置为130 ℃，跳闸定值设置为150 ℃。同时温控箱将两个通道的温度值转化为4～20 mA的量，将励磁变a通道的4～20 mA量上送至监控系统，用于实时监视励磁变温度。

励磁变非电量温度保护通过其温控箱输出报警、跳闸接点至主变C柜内非电量保护，以实现超温报警、跳闸功能。当每相中任一测温RTD探头测量到励磁变温度异常，达到温控箱报警或跳闸温度定值时，温控箱报警或跳闸接点闭合，输出接点送至主变保护C柜作用于报警和跳闸。该电厂励磁变非电量保护跳闸逻辑如图1所示，励磁变超温跳闸非电量保护开入回路如图2所示。

2 存在的问题

（1）每一通道只有一个测温RTD，当该RTD出现故障时，可能导致温控箱误报警，最终导致励磁变非电量保护误报警，严重时可导致非电量保护误动作，跳GCB，机组甩负荷停机;

（2）3个通道之间的温度接点并联出口，未进行通道间的温度比较，当一个通道RTD出现故障时，无相关闭锁措施。

3 优化思路

鉴于以上现象，本文对励磁变超温报警、跳闸逻辑进行了分析：

方案一：基于当前温控箱实现a和b两个通道比较，同时达到温度报警定值和超温跳闸定值时，再发出报警和跳闸接点至非电量保护装置，经与变压器和温控箱生产厂家沟通，均认为两个RTD安装于不同的线圈内，两个线圈独立故障的情况是存在的，存在故障扩大的风险，故排除该方案。

方案二：使用双通道4个测温RTD，即每个线圈内安装两个RTD，分别为a1、a2和b1、b2。温控箱按照以下逻辑进行控制：

（1）当a1和a2（或b1和b2）温度偏差大于定值（定值可调）时，则发“装置故障报警”，闭锁通道的温度高报警，温度过高跳闸输出。

（2）当a1和a2的温度偏差值小于定值（定值可调）时，当a1和a2测量温度同时达到温度高报警定值时，温度高报警信号接点开出;当a1和a2测量温度同时达到温度过高跳闸定值时，温度过高跳闸信号接点开出。

（3）当b1和b2的温度偏差值小于定值（定值可调）时，当b1和b2测量温度同时达到温度高报警定值时，温度高报警信号接点开出;当b1和b2测量温度同时达到温度过高跳闸定值时，温度过高跳闸信号接点开出。

（4）经市场调研，该电厂在装的励磁变温控箱价格为10 000元/台，励磁变温控箱共计24台（厂高变存在同样问题，共计12台），按照预备4台备品计，共需采购40台温控箱，按照10 000元/台预估，总价40×10 000=400 000元，该方案的经济性不强，故排除该方案。

方案三：在励磁变的每相内新增一个测温RTD用于温度保护逻辑判断。同时为防止因温控箱故障，导致励磁变非电量保护误动作，在励磁变的每相再新增一个测温RTD送至监控系统。在监控侧设置励磁变超温报警、跳闸逻辑。改进后的励磁变非电量保护跳闸逻辑如图3所示，改进后的励磁变超温跳闸非电量保护开入回路如图4所示。

励磁变的温控箱温度过高跳闸接点分别与监控侧逻辑判断输出的励磁变温度过高接点串联，提高了励磁变非电量跳闸保护的可靠性，防止误动。故采用该方案。

对此逻辑进行修改后，该电站再未发生过励磁变超温跳闸报警、跳闸事件。

4 結语

本文通过对某电厂励磁变超温报警、跳闸逻辑进行分析，指出了其中存在的安全隐患，并为技术整改提供了可行的改进方案，为其他电站励磁变超温报警、跳闸故障的检修提供了借鉴。

[参考文献]

[1] 郑燕杰，齐晔.干式励磁变超温保护的改进[J].内蒙古电力技术，2016（S4）：68-69.

收稿日期：2020-01-19

作者简介：余春宏（1996—），男，重庆丰都人，助理工程师，从事水电厂二次设备检修维护工作。