回龙主变高压侧开关监控合闸逻辑缺陷的发现及处理

[摘要] 本文详细介绍了回龙主变高压侧开关监控合闸逻辑缺陷问题的发现及处理过程

[关健词]回龙抽水蓄能 合闸回路 监控逻辑

一、概述

图一回龙抽水蓄能2*60MW机组是河南省第一个抽水蓄能机组，是我国第一个自己设计生产的高水头，高转速的水轮机组。在建设和试运期间，我们克服重重困难，解决了很多现场难题。现在我把现场出现的一个比较典型和隐蔽的问题展现给大家，望能给各位同仁一点借鉴。

回龙电站的监控、发变组保护和同期装置采用ELIN公司的成套产品。220KV一次系统设备采用平高东芝技术的GIS设备（图一虚框内），开关操作采用油压机构，与系统单回线路接入。

一、机组LCU配置

机组LCU是1套完整的计算机控制系统，在LCU内部，配置有多个不同的机架。处于最上端的是AK机架，配置了双CPU，其主要功能是：①负责管理本站与上位机及其它站通信；②负责本站主要的处理功能，如逻辑控制、数值计算等；③两个CPU相互在线监测，只要其中一个出现故障，另一个都将可引导机组到达安全状态。其他机架分别为AM或AME机架，这些机架的处理器除完成各种数据传送外，还承担一些即基础运算任务。机架中的输入／输出板能够进行一些底层处理，如模拟量信号的抗干扰滤波，信号时标的标注乃至输入数据报文的形成等。机架上各板卡间的通信是通过SMI现场总线完成，数据传输速率为250kbps。

LCU人机接口为触摸屏，接口界面简单，能实现机组各种运行工况的启停及转换，有功、无功功率的调节，模拟量的监视，设备单点控制操作等功能。

LCU配置的软件是SAT Toolbox 11调试软件包，该软件包程序高度模块化，主要由CAEx、EM11和PSRII三部分功能模块组成，分别完成LCU逻辑应用程序的开发、监控点的定义、板卡的参数化以及对板卡故障进行诊断和故障点定位等功能。软件的工作平台为WindowsNT4．0或Win-dows2000操作系统。

同期装置采用的是ELIN公司的SYN3000，该装置用于同期或非同期的单相或三相系统进行同期并列。

二、问题发现及处理

在一次#1主变受电合回221开关时，因主变失灵保护误动，使开关跳闸，但同时开关又合跳一次。是什么原因使开关发生跳跃？随即我们便拉开回221刀闸，进行调查处理。

图二

我们先进行防跳回路的检查（图二），合闸状态下把合闸回路短接，用一根线短接跳闸回路，开关没有跳跃；在分闸状态下，把分闸回路短接，用一根线把合闸回路短接上，开关没有跳跃。在合闸回路中继电器K6是关键，只要它不失电，防跳回路就不会失去作用，而K9接点（油压开关）是引起继电器K6失电的一个原因。于是我们把油压降低到低油压闭锁临界点，同时启动油泵打压和把开关跳开，报低油压合闸闭锁信号，再合开关，开关没动作，继续保持合闸回路，在低油压合闸闭锁信号没返回前，开关始终没动作。说明闭锁回路是有效的。这就使我们非常迷惑，难道是监控发出的合闸接点抖动造成的开关跳跃。它的监控回路和同期装置回路是互相串接的。为了验证猜测，我们只有模拟保护误动的情况，来看看能否再现开关跳跃的情况。于是我们用非全相开关量保护来模拟保护误动（动作出口延时0.5秒），当监控发合闸令后，开关又出现了跳跃。我们就观察K6继电器和K9接点，，发现K9接点没有抖动和二次动作，而K6却是动作两次。我们又试了一次，为了彻底排除对K9接点的怀疑，这次把K9接点短接，发现K6仍动。我们断定这是监控原因。

经与厂家联系得知，回221开关的监控合闸回路是这样做的（图三）：当发合闸令后同期装置合闸接点A1出口展宽固定1秒，监控继电器K58动作固定2秒。当开关合闸后保护延时0.5秒动作跳开，开关分接点返回，同期装置投入回路继电器K2又动作，K58接点在保持又起动继电器K6，同期合闸接点A1在保持，K6接点又起动继电器K14，K14接点出口又去图三合闸，保护又动作跳开，1秒时间过去，同期装置合闸接点A1返回，合闸出口继电器K14不再动作。厂家修改监控程序把继电器K58改为仍出口2秒，但只要合闸信号接受到，就判断合闸过程结束使继电器K58返回。经过试验，开关跳跃现象消除。

三、结语

在火电机组中主变高压侧开关一般都是作为机组并网的同期点。它的合闸操作只有两条途径：一是就地合闸；一是同期装置发合闸令。回龙抽水蓄能电站，作为电网的调峰电站，它要起到削峰填谷的作用。因此它有发电工况和电动工况两种运行模式，根据运行要求它有两个同期点可供选择TCB和GCB。因此它的监控回路和同期装置就要执行和完成很多功能，它的回路设计是非常巧妙和复杂的。对于这次缺陷的发现是非常的偶然的，但对于我们的警示作用却非常大，对于新的设备和不同运行要求的机组一定要多研究，万不可用经验想当然。

参考文献：

[1]平顶山高压开关厂220KV GIS技术说明书.

[2]电力工程电气设计手册（电气一次部分）.北京：中国电力出版社，1996.

（作者单位：中机新能源开发有限公司）