厂用快切装置自动闭锁功能分析研究

厂用快切装置自动闭锁功能分析研究

胡小燕

（宁夏青铜峡市大唐国际大坝发电有限责任公司宁夏银川市751600）

摘要：宁夏大唐大坝发电公司装机容量为2*600MW，正常运行时厂用电源由厂高变供电，在机组启停、厂高变检修时由220kV贺三线经启备变提供厂用电源。一般情况下，不考虑2台机组同时启动或正常停机。当公司安全稳定控制装置投切双机方式时，原5、6号机组快切压板投退方式按750kV线路保护动作情况考虑，但存在安稳装置只切除单机时，6kV厂用电源只能保证5A或6B段正常切换，5B或6A段母线将直接失电，且运行恢复送电时间长。若将5、6号机组快切按正常A、B段同时切换方式投入，则在安全稳定控制装置或750kV线路保护切双机时，可能会发生因启备变带5、6号机组4段6kV厂用负荷运行而产生过载危险。为了此2种工况下实现机组A、B段快切能自动实现同时切换或闭锁，防止切除双机时发生启备变过载问题，本文对此进行分析和研究。

关键词：快切；闭锁；备用电源；厂高变

1问题提出

宁夏大唐大坝发电公司装机容量为2*600MW，每台机组设1台厂高变，共用1台启备变，正常运行时厂用电源由厂高变供电，在机组启停、厂高变检修时由220kV贺三线经启备变提供厂用电源。5、6号厂高变、启备变容量均为65000kVA，低压分支绕组容量38000kVA，分支额定电流均为3482A。一般情况下，不考虑2台机组同时启动或正常停机。

当公司安全稳定控制装置投切双机方式时，原5、6号机组快切压板投退方式按750kV线路保护动作情况考虑，但存在安稳装置只切除单机时，6kV厂用电源只能保证5A或6B段正常切换，5B或6A段母线将直接失电，且运行恢复送电时间长。若将5、6号机组快切按正常A、B段同时切换方式投入，则在安全稳定控制装置或750kV线路保护切双机时，可能会发生因启备变带5、6号机组4段6kV厂用负荷运行而产生过载危险。在此2种工况下，为了实现机组A、B段快切能自动实现同时切换或闭锁，防止切除双机时发生启备变过载问题，因此有必要进行分析探讨。

2方案的分析设计

经过分析研究，DCS系统中接入启备变，厂高变各A、B分支（即6kV工作/备用电源进线开关）低压侧电流、7511、7512开关状态等AI、DI量，在DCS系统中进行计算和判别，设置备用电源过载限制逻辑，通过DCS系统DO开出后，控制对应的厂用快切装置切换功能，实现自动闭锁（开放）快切功能的目的。

以启备变低压单分支绕组的额定电流3480A为限制定值，当启备变A分支已带5A分支运行，6号机6A分支是否能进行备用电源切换，取决于过载限制逻辑的计算电流，此时过载限制逻辑计算5A备用电源分支（605A）电流与6A工作电源进线分支（616A）电流和，若其累加之和大于3400A则报警，提示运行人员在机组负荷允许情况下调整这两段负荷，保证发生故障时6A段可以安全切换。如果其累加之和大于3480A时，闭锁6A备用电源开关合闸，并发闭锁信号。

5、6号机组双机运行，启备变空载运行，过载限制逻辑计算616A（B）与615A（B）电流，如果其累加之和小于3400A，则允许同时切换5A（B）段与6A（B）段。若累加之和大于3480A，且逻辑检测到7511、7512同时分闸，则闭锁5B和6A段快切装置，只允许快切装置切换5A、6B备用电源。

加入此逻辑控制功能可防止启备变低压单分支绕组过载，解决安稳装置投切双机方式下，因稳控主站下令切除单机组工况时，快切装置不能同时切换单台机厂用A、B段的问题。

3功能与逻辑的分析设计

1、一次系统示意图：

如上图所示：

当616A与605A电流之和达到3480A时，闭锁606A合闸。当615A与606A电流之和达3480A时，闭锁605A合闸。6kVB段与此相同。

正常双机运行，7511、7512被安稳装置或750kV线路保护同时切除时，当616A（B）与615A（B）电流之和达到3480A时，闭锁606A（605B）合闸。小于3400A时允许606A（605B）合闸。

2、过载限制逻辑设计示意图（以606A为例）：

3、备用分支开关合闸控制回路改造：

1.高厂变停运，厂用工作电源停运期间，在5、6号机组6kV工作电源开关615A、615B、616A、616B柜内安装电流变送器；机组正常运行期间，在5、6号机组6kV备用电源开关605A、605B、606A、606B柜内安装电流变送器；热控28号机柜敷设DCS闭锁快切开出信号电缆至机组厂用快切装置；每台机快切装置各安装2只中间继电器，分别用于A、B套快切装置开入闭锁控制。

2.5、6号机组厂用快切装置跳合断路器压板全部投入，750kV线路保护动作闭锁5、6号机组厂用快切压板退出。

3.运行中的5、6号机厂用6kV工作、备用电源8台开关中的电流变送器110V控制电源正常投入，保证4-20mA电流信号正常。6kV全段停电等工况下退出运行机组DCS过载限制逻辑。

4.当工作段或备用段电流信号任何一个超量程或坏质量时，运行人员应退出报警段过载限制器自动控制逻辑。检查处理正常后再恢复投入。

4、5（6）号机组备用电源过载限制逻辑：

5A段：正常运行方式不经闭锁，启备变带6号机情况下由5A工作、6A备用分支电流之和闭锁。

5B段：正常运行方式经安稳装置、750kV线路保护切双机闭锁，启备变带6号机情况下由5B工作、6B备用分支电流之和闭锁。

6A段：正常运行方式经安稳装置、750kV线路保护切双机闭锁，启备变带5号机情况下由6A工作、5A备用分支电流之和闭锁。

6B段：正常运行方式不经闭锁，启备变带5号机情况下由6B工作、5B备用分支电流之和闭锁。

4确定方案及实施

通过以上研究分析，确定了以上功能和逻辑的设计可以有效的实现机组厂用A、B段快切能自动实现同时切换或闭锁，防止切除双机时发生启备变过载问题。具体实施方案如下：

1.敷设由5、6号机组6kV厂用工作、备用电源开关至电子间热控28号机柜4-20mA电流信号用电缆，共8根。敷设电缆前需测量电缆绝缘应＞100MΩ。

2.电流变送器应经检验，中间继电器经线圈直阻、动作（返回）电压、接点接触性能等检验合格方能安装使用。

3.高厂变停运，厂用工作电源停运期间，在5、6号机组6kV工作电源开关615A、615B、616A、616B柜内安装电流变送器及接入4-20mmA电流信号电缆，电流变送器输入电流接至6kV工作电源分支CT测量绕组二次输出X13：23、X13：24端子。核对信号线后接入热控28号机柜内采集卡。

4.机组正常运行期间，在5、6号机组6kV备用电源开关605A、605B、606A、606B柜内安装电流变送器及接入4-20mmA电流信号电缆，电流变送器输入电流接至6kV备用电源分支CT测量绕组二次输出X13：23、X13：24端子。核对信号线后接入热控28号机柜内采集卡。

5.分别由5、6号机热控28号机柜敷设DCS闭锁快切开出信号电缆至机组厂用快切装置。

6.每台机快切装置各安装2只中间继电器，分别用于A、B套快切装置开入闭锁控制，中间继电器电源引至快切装置控制电源，DCS输出闭锁快切信号接入中间继电器“13、14”（线圈）端子。

7.中间继电器“9、5”常开接点接入5、6号机A套快切端子排1D：28、1D：29“出口闭锁”开入端，B套快切端子排2D：28、2D：29“出口闭锁”开入端。

5结论

经过现场实施和验证证明此方案可靠有效的达到了设计目的，自动实现了机组厂用A、B段快切能同时切换或闭锁，防止切除双机时发生启备变过载问题。

参考文献：

[1]王维俭，候炳蕴.大型机组继电保护理论基础.北京：中国电力出版社，1996年2月