一起发电机保护装置闭锁的处理与思考

2022-12-02童志祥陈松松

水电与新能源 2022年9期

余松，曹雄，童志祥，陈松松

（中国长江电力股份有限公司乌东德水力发电厂，云南禄劝 651512）

发电机是整个电力系统的主要电源和核心，也是十分贵重的电气设备，因此，针对发电机各种不同的故障和不正常工作状态，应装设性能完善的发电机保护装置，保障发电机的安全稳定运行。

根据《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》要求，100 MW及以上容量的发电机变压器组微机保护应按双重化配置（非电气量保护除外）保护，该水电站发电机保护为双重化配置，双套保护均为南京南瑞继保工程技术有限公司PCS－985GW发电机保护装置，在发电机发生故障或不正常运行状态时能够及时发出报警信号或跳闸，一旦发电机保护装置出现异常，将不能保障发电机正常运行，本文针发电机保护装置出现闭锁缺陷进行重点分析，提出应急处置流程。

1 装置闭锁过程及现象

2021－06－08日，某水电站监控系统报：“9F发电机A套保护装置闭锁”，报警信号发出后，维护人员现场检查发现［1］：

1）9F发电机A套保护装置持续保持在初始化进程中；

2）9F发电机A套保护装置运行灯熄灭；

3）9F发电机A套保护装置背板装置闭锁灯点亮。

现场装置故障现象见图1。

2 原因分析及处理

南瑞继保PCS－985GW发电机保护装置具有完善的自检机制，任何插件异常都能及时检出，并实现自动重启功能。根据现场故障现象初步判断为该套保护装置在正常运行过程中检测到某个插件有异常，并执行保护装置自动重启功能，在重启过程中由于4号插件访问异常，导致该套保护装置重启失败，现场装置日志见图2。

根据初步分析结论，该套保护装置存在2块插件异常或是4号插件持续发生2次异常现象，已经影响了发电机保护装置的正常运行，当时正值9F机组停运，可申请该套保护装置退出运行，做进一步的分析与处理。

运行人员申请退出该套保护后，保护人员用调试笔记本连接保护装置，导出装置运行日志，分析判断为保护装置在正常运行过程中检测DSP板插件有异常，执行自动重启功能，重启过程中与4号开入插件访问异常，导致装置自检重启失败、装置闭锁。

现场手动重启装置后，装置正常启动、故障消失，为防止后续再出现故障，保护人员更换相关异常插件，并按照《继电保护和电网安全自动装置检验规程》［2］的要求进行了保护装置补充检验，对装置开入开出、交流采样、逻辑程序进行全面校验，校验结果正确，装置运行正常。

3 应急处置

2021－06－08日，9F发电机A套保护装置发生闭锁现象后，2021－06－30日，7F发电机A套保护装置再次发生装置闭锁现象，单套发电机保护装置闭锁后，该套保护装置处于不正常运行状态，报装置闭锁信号的同时，闭锁保护出口，双套保护变单套保护运行，此时若发电机发生故障，该套保护装置将出现保护拒动，对于保障发电机正常运行及故障发生后的故障分析处理产生较大影响，为了保障发电机保护装置出现闭锁后快速响应，缩短故障处理时间，把控故障处理安全措施，提出发电机保护装置闭锁应急处置流程［3］。

由于南瑞PCS－985GW发电机保护装置具有自检重启功能，发电机保护装置闭锁应急处置分三种情况。

情况一：发电机保护装置正常运行时报装置闭锁，自检重启失败，初步判断装置出现故障，需进一步查明原因、更换装置插件或整机，若此时发电机不能停运，需带电进行故障处理。

情况二：发电机保护装置正常运行时报装置闭锁，自检重启失败，初步判断装置出现故障，需进一步查明原因、更换装置插件或整机，若此时发电机可停运，可停电进行故障处理。

情况三：发电机保护装置正常运行时报装置闭锁，自检重启成功，初步判断装置出现性可恢复异常，自动重启后保护装置恢复正常，可继续投入运行。

3.1 情况一：装置闭锁、自检重启失败，发电机不能停运、需带电处理

3.1.1 应急处置准备

1）发电机保护装置备件、调试笔记本、刻录机、光盘。

2）发电机保护图纸、说明书、定值单、应急处置方案、检修作业指导书、上一轮次检修报告、安全技术交底本。

3）继电保护测试仪、试验线、4－20mA发生器、钳形电流表、起子、万用表、短接线、短接片等。

3.1.2 应急处置流程

1）申请发电机保护退出，退出该套装置所有功能压板和出口压板，投入检修状态压板。

2）办理工作票，严格填写一次措施和二次措施［4］。

3）仔细核对一次措施、依据二次安措卡严格执行二次安全措施。

安全注意事项：①因带电执行CT回路二次安全措施时，保护装置会报“差动保护差流报警”等异常信号，建议执行二次安措将装置断电；②带电执行CT回路二次安全措施时，首先用专用连短接片短接靠CT本体侧电流端子，再使用试验短接线重复短接，做到双重保险，然后用钳形电流表测量本体侧CT回路电流，电流数值应三相平衡，测量装置侧CT回路电流，电流为零，则表示CT封接完好，最后用起子划开端子连接片。

4）用调试笔记本连接保护装置，导出装置运行日志，分析判断装置闭锁原因，并根据分析结果，更换相关故障插件或整机。

5）相关故障插件或整机更换后，核对保护装置程序版本，按照《继电保护和电网安全自动装置检验规程》的要求进行保护装置补充检验，对保护装置开入开出、交流采样、逻辑程序、通讯量进行全面校验。

6）补充检验工作完成后，依据二次安措卡恢复二次安全措施。

安全注意事项：①因带电恢复CT回路二次安全措施时，保护装置会报“差动保护差流报警”等异常信号，建议恢复二次安措将装置断电；②带电恢复CT回路二次安全措施时，首先用起子恢复端子连接片，检查确认连接片恢复无误后，再取下试验短接线和短接片，最后用钳形电流表测量CT回路电流，电流数值应三相平衡，则表示CT恢复完好。

7）将更换后的插件或整机寄回厂家，由厂家研发人员进行详细检测并出具说明。

3.2 情况二：装置闭锁、自检重启失败，发电机可停运、可停电处理

3.2.1 应急处置准备

1）发电机保护装置备件、调试笔记本、刻录机、光盘。

2）发电机保护图纸、说明书、定值单、应急处置方案、检修作业指导书、上一轮次检修报告、安全技术交底本。

3）继电保护测试仪、试验线、4～20 mA发生器、钳形电流表、起子、万用表、短接线、短接片等。

3.2.2 应急处置流程

1）申请发电机停运、发电机保护退出，退出该套装置所有功能压板和出口压板。

2）办理工作票，严格填写一次措施和二次措施。

3）仔细核对一次措施、依据二次安措卡严格执行二次安全措施。

安全注意事项：发电机差动及失灵保护取用主变低压侧8CT电流，因8CT位于GCB上侧，发电机停运状态下该CT不能与运行设备完全隔离，为防止8CT附近发生短路时，8CT流过大电流造成CT开路，损坏一次设备，二次安措执行时需将该CT二次回路封接，首先用专用连短接片短接靠8CT本体侧电流端子，再使用试验短接线重复短接，做到双重保险，最后用起子划开端子连接片。

4）用调试笔记本连接保护装置，导出装置运行日志，分析判断装置闭锁原因，并根据分析结果，更换相关故障插件或整机。

6）补充检验工作完成后，依据二次安措卡恢复二次安全措施。

安全注意事项：恢复8CT回路二次安全措施时，首先用起子恢复端子连接片，检查确认连接片恢复无误后，再取下试验短接线和短接片。

7）将更换后的插件或整机寄回厂家，由厂家研发人员进行详细检测并出具说明。