浅谈分裂压板在母差保护中地作用与操作

浅谈分裂压板在母差保护中的作用与操作电力工程2011年第o1期I轻一工一设一计浅谈分裂压板在母差保护中的作用与操作刘晓泽(杭州市电力局,浙江杭州310009)摘要:母线故障是电力系统中电厂,变电站最严重的电气故障之一,而死区故障将对保护的动作逻辑产生很大的影响.虽然这类故障发生的概率相对较小,但死区发生故障时,一旦死区保护不能正确动作,将给电力系统稳定带来严重影响.目前国内各个厂家对死区保护的动作条件设置不尽相同,本文从保护动作逻辑和应用中需要注意的问题进行了比较分析.列出了分裂压板在母差保护中的作用以及在不同类型母差保护中的操作注意事项.关键词:分裂压板;死区保护发电厂和变电站的线是电力系统的一个重要组成元件,它起着汇集,分配和传送电能的作用.保证母线工作的可靠f生对提高供电可靠性和保证整个系统安全稳宅运行具有十分重要的意义.当母线上发生故障时将会使连接在故障母线上的所有元件跳闸,如果在枢纽变电站的母线上发生故障还可能引起系统稳定的破坏,甚至造成电网的瓦解.所以,虽然母线发生故障的概率很小,但电力系统的安全危害比较大,装设母线保护十分必要.1母差保护的死区对母差保护来说,如果母联两侧装设两组电流互感器,交叉接线,则不存在死区;如果母联仅一侧装设电流互感器,如图一所示,则存在死区,为母联与母联电流互感器之间:当在母联和母联电流互感器之间发生故障时,对I母差动保护来说为外部故障,I母差动保护不动;对Ⅱ母差动保护来说为内部故障,Ⅱ母差动保护动作,跳开Ⅱ母上的连接元件及母联,但此时故障仍不能切除.为了解决这个问题,就需要设死区保护.,玎一图1死区故障2母线并列运行母线并列运行时:若母联开关和母联电流互感器之间发生故障,Ⅱ母差动保护动作,跳开Ⅱ母上的连接元件及母联后故障仍然存在,正好处于电流互感器侧母线小差的死区,母联死区保护在差动保护发母联跳令后,母联开关已跳开而母联电流互感器仍有电流,且大差比率差动元件不返回的情况下,经死区动作延时将母联电流退出小差.3母线分列运行母线分列运行时:为防止母联在跳位时发生死区故障将母线全切除,当两母线处分列运行状态时母联电流不计人小差直接切除故障母线,无故障的母线仍然运行,避免了故障切除范围的扩大.对母线运行状态的判断是通过母联1wJ的合分及分列压板的投退来确认的.而笔者发现在投运的母差保护中,有的保护采用"分裂压板"和TwJ"或"的逻辑,即并联关系,有的保护采用"分裂压板"和TwJ"与"的逻辑,即串联关系,这就给运行人员在操作中是否需要操作"分裂压板",何时操作分裂压板造成了困扰.3.1分裂压板与母联TWJ并联:有的保护采用分裂压板与母联TWJ接点或的关系,我们可以用并联表示,如图2所示:+2t,rIJ母联分裂压板图2分裂压板与TwJ并联可以看出,分裂压板与母联rWJ接点为并联关系,其他条件都一样时,分裂压板与母联TWJ接点的状态决定了母联电流何时退出小差.因此,分析母联电流何时退出小差,只需分析分裂压板与母联TwJ接点之间的相互作用即可,两者并列的关系导致其中一个起作用,就会是母联电流退出小差:分裂压板不投入时:保护对母线运行状态的判断完全靠母联位置继电器上的常开接点TwJ的断开和闭合来判断,母联断开时,其TwJ接点闭合,则母差保护确认母线在分列运行状态;母联闭合时,其T接点断开,则母差保护确认母线在并列运行状态.当分裂压板投入时,无论母联T接点处于什么状态,母差保护都认为母线在分列运行状态.因此,分裂压板起到手工强制的作用,强制母差保护认为母线在分列运行状态,其母联的二次电流退出I段母线和II段母线的小差回路,此时,若母线实际在并列运行状态,则小差动就一直在动作中,这时任意段母线故障也就是说大差动作,两段全跳,失去选择I生.而母联在热备用且备自投tE.Z.时,分裂压板也在投人位置,如果备自投动作合上母联,会产生上面类似情况.因此,只有母联T接点完好,保护就能母线在什么状态,分裂压板尽量不操作.母联检修时,也应投入分裂压板:分裂压板的投入,强制母线保护确认母线在分裂运行状态,当母联检修或对其传动试验时母联可能进行分合时,不会将母联二次电流传人母差保护,不会影响微机母线保护的运行.通过上述分析,可得出如下结论:a)当母联运行时,退出分裂压板.b)当母联热备用时(备自投投入),退出分裂压板.c)当母联热备用时(备自投停用),投入分裂压板.d)当母联冷备用时,投入分裂压板.e1当母联检修时,投入分裂压板.3.2分裂压板与母联TwJ串联:有的保护采用母联TwJ接|点和母联分裂运行压板"与"的关系,我们可以用两者串联来标示,如图3所示:母联分裂压撮图3分裂压板与母联TWJ串联在这种情况下:保护判断母线是否在分列运行状态需要TWJ接点和分裂压板共同作用才能完成.如果母联在运行状态,母联分裂压板误投,对保护没有影响,相反,当母联在热备用状态时,如果没有投入分裂压板,反而会在发生死去故障时,由于没有封锁母联电流而造成两条母线所连接的原件都跳开,扩大的故障范围.这种情况就导致了在操作过程中,拉合母联开关和投退分裂压板的操作有前后之分,现分析如下:合闸后取下.开关先合上,压板在放上位置,与门不开放,母联二次电流不被封.在发生区内故障时,母差保护正确动作跳开故障母线及母联开关.在发生死区故障时,跳开正常母线及母联开关后,检测母联仍有电流后封死母联二次电流,死区保护动作启动母差跳另一段母线.如在合闸前取下.压板取下,母联开关在断开位置,与门不开放,母联二次电流不被封.在发生区内故障时,差动保护正确动作跳开故障母线及母联开关.在发生死区故障时,跳开正常母线及母联开关后,母联电流互感器仍有电流,但因压板在取下位置,不能封死母联电流,死区保护不动作,由主变后备保护动作跳主变开关.分闸前投入.压板先放上,开关在合闸位置,与门不开放,母联电流不被封.在发生区内故障时,母差保护正确动作跳开故障母线及母联开关.在发生死区故障时,跳开正常母线及母联开关后,检测母联仍由电流后封死母联二次电流,死区保护动作启动母差跳另一段母线.如在分闸后投入.开关先断开,压板仍在取下位置,与门不开放,母联二次电流不被封.在发生区内故障时,母差保护正确动作跳开故障母线及母联开关.在发生死区故障时,跳开正常母线及母联开关后,母联电流互感器仍有电流,但因压板在取下位置,不能封死母联二次电流,死区保护不动作,由主变后备保护动作跳主变开关.可得出如下结论:a联运行时,退出分裂压板.b坶联其他状态,都应该投入分裂压板.拉开母联开关前,应先投入分裂压板.d洽上母联开关后,取下分裂压板.一65—轻一工一设一计l2011年第o1期电力工程火力发电厂循环水泵试运行工况实例分析刘建鹏(广西电力工业勘察设计研究院,广西南宁530023)摘要:循环水泵是火力发电厂的重要设备,循环水泵的正常运行影响着机组的安全稳定运行.火力发电厂全面投产前应对循环水泵进行全方面调试.某电厂单台循环水泵在一机一泵试运行时出现振动及噪声较大的情况,针对出现该现象进行工况分析并得出结论.关键词:循环水泵;试运行;工况分析1概述XX电厂一期工程2x600MW机组循环水采用扩大单元制直流供水系统,电厂循环冷却水取自江边循环水泵房,循环水泵房取水口为敞开式,共设置四个流道,循环水泵为湿坑立式斜流泵.循环水泵设计工况为一机两泵运行和两机三泵运行.热季一机两泵运行时,循环水泵单泵性能参数为:Q=9.635m3/s,H=30m,效率88.6%,NPSHr=10.06m;冷季两机三泵运行时,循环水泵单泵性能参数:Q=9.916m3/s,H=28m,效率88.5%,NPSHr=-10.09m.循环水泵厂家提供的循环水泵性能曲线:7660墨4530墙D\\////,///,O髓2试运行循环水系统试运行设计要求检测的数据有:循环水泵电机的电流,循环水泵振动值,水泵前池水位,循环水泵噪声值,循环水泵出口压力表读数及安装高度,凝汽器进出水管压力表读数及安装高度,凝汽器水室真空泵运行情况,虹吸井堰上水位,江边排水口堰上水位等.单台循环水泵在一机一泵运行时出现振动及噪声较大的情况.3分析说明目前,水泵问水位30.10m(黄海高程,下同)及最枯水位27.90m时的淹没深度均满足要求.循环水泵噪声值由于现场没有相关测量仪器,无法测量.而要求测虹吸井堰上水位,江边排水口堰上水位是为了推算流量,汇总的数据表没有这两个数据,故无法估算流量.现根据汇总的数据表分析如下:3.1凝汽器双侧运行,出水管电动蝶阀开度为100%,1#水泵单泵运行工况:江边水位29.7m,循环水泵出口压力表读数为0.150MPa.可算出循环水泵扬程为22.8m,由此通过循泵性能曲线得出的其他值:O=11.5m3/s,Hr=13.7m.此时水泵出现噪音.3.2凝汽器单侧运行,出水管电动蝶阀开度为80%,1#水泵单泵运行工况:江边水位30.5m,循环水泵出口压力表读数为0.162MPa.可算出的循环水泵扬程为25.6m,由此通过循泵性能曲线得出的其他值:Q=lO.6m3/s,Hr=12.4m,泵效率87.5%,泵轴功率为2950kW.此时水泵运行稳定.此运行情况下,根据记录,凝汽器水室真空泵能抽出水,表明凝汽器水室已形成虹吸,凝汽器水室已充满水.凝汽器进水管压力表表压读数为0.09MPa,凝汽器出水管压力表表压读数为O.025MPa,由此计算出的凝汽器水阻约为6.5m.此工况水泵工作点没有超出厂家提供的水泵性能曲线范围.虽然此工况不是机组运行时要求的工况点,但此工况时水泵运行稳定,可以满足在机组启动前为电厂除凝汽器外其它用水提供水源的要求.3_3凝汽器双侧运行,出水管电动蝶阀开度为100%,循泵双泵运行工况:江边水位28.9m,循环水泵出口压力表读数为0.181MPa.可算出的循环水泵扬程为29.1m,由此通过循泵性能曲线得出的其他值:Q=9.8m3/s,Hr=-10.7m,泵效率88.5%,泵轴功率为3105kW.此时两台水泵运行稳定,两台泵振动值,压力表读数,电机噪音几乎一样,只是水泵噪音不一样.在冷季平均水位,一机一泵运行时(不是设计工况)时,循环水泵单泵性能参数为:Q=I1.290m3/s,H=22.857m,效率85%,NPSHr~>16m,水泵NPSHr比一机两泵运行时高出5.14m;水泵NPSHr比两机三泵运行时高出4.38m.此时水泵工作点已超出了水泵厂家提供的水泵性能曲线范围,即在水泵厂家提供的水泵性能曲线已找不出该点.由于此时水泵的NPSHr值较大,水泵叶轮淹没水深不足,即产生汽蚀,振动及噪声较大,所以该运行方式是不合理的.设计中已在循环水泵厂家要求的最低淹没深度的基础上增加了2.7m水深的余度,从循环水泵厂家提供的水泵性能曲线看,水泵也能正常运行,不应产生汽蚀,但从现场调试出现的振动及噪声较大的情况看,水泵可能产生汽蚀,说明水泵理论汽蚀余量数值与实际要求汽蚀余量所有差别.4结语循环水泵在设计工况下均能稳定运行.一机一泵(非设计工况)时,凝汽器双侧运行,出水管电动蝶阀开度为100%运行工况,水泵不能稳定运行,可能产生汽蚀,对水泵造成伤害,故不应采取此种运行方式.在调试阶段或在机组启动阶段采用一机一泵运行时,需要采取措施,如适当关小凝汽器双侧出口阀门的开度或凝汽器单侧运行,并调整凝汽器出水口阀门开度等,从现调试中找到使循环水泵能稳定,较好运行的蝶阀开度,不同的循环水泵,由于性能有所不同,相应能稳定工作的范围也不同,需要根据调试情况来确定.参考文献[1】谢武,赵冰.350S44型循环水泵试运行故障分析处理[J].流体机械,2007,9.作者简介:刘建鹏,男,1980.I1,广西荔浦,助理工程师,火力发电厂水工工艺,广西电力工业勘察设计研究院4结语不同的变电站采用了