某日09:32某電廠網(wǎng)控事故喇叭響，查110kV云硫線116開(kāi)關(guān)保護(hù)屏“重合”、“跳閘”指示燈亮。110kV云硫線116距離I段保護(hù)動(dòng)作，A、B、C相間故障，距離：9.68km。

與此同時(shí)該電廠#1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升至3022r/min，#1機(jī)組發(fā)生甩負(fù)荷情況。查熱控DCS記錄：09：32：44.905時(shí)刻#1機(jī)組DCS硬件OPC保護(hù)報(bào)警及動(dòng)作，09：32：44.981時(shí)刻硬件OPC保護(hù)動(dòng)作返回；#1組機(jī)負(fù)荷由116MW甩到最低值45MW。

1、原因分析

1.1、熱控OPC動(dòng)作原理

原理如下圖1、圖2。

圖1

圖2

OPC動(dòng)作原理為：

• 動(dòng)作條件1：當(dāng)轉(zhuǎn)速變化超過(guò)107%時(shí)，OPC動(dòng)作。
• 動(dòng)作條件2：當(dāng)功率負(fù)荷不平衡率超過(guò)60%時(shí)，OPC動(dòng)作.
• 動(dòng)作條件3：當(dāng)功率負(fù)荷不平衡率在30%~60%,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速變化率107%~100%交會(huì)點(diǎn)時(shí)（藍(lán)色下斜線右側(cè)區(qū)域）時(shí)，OPC動(dòng)作。

1.2、故障原因分析

根據(jù)OPC動(dòng)作原理，此次OPC動(dòng)作的原因有如下三種可能：

1) 實(shí)際機(jī)組轉(zhuǎn)速到達(dá)定值或機(jī)組轉(zhuǎn)速信號(hào)測(cè)量存在偏差導(dǎo)致OPC保護(hù)動(dòng)作。

對(duì)#1機(jī)組轉(zhuǎn)速測(cè)量信號(hào)，熱控人員經(jīng)檢查確認(rèn)該信號(hào)測(cè)量可靠，不會(huì)出現(xiàn)偶然偏差的可能。

從#1機(jī)組電氣PMU錄波數(shù)據(jù)來(lái)看，#1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在云硫線線路故障時(shí)刻雖有擾動(dòng)現(xiàn)象，但#1機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速變化未達(dá)到OPC動(dòng)作條件1的動(dòng)作定值（見(jiàn)表1）。

表1

2）熱控硬件OPC邏輯及采樣、整定值偏差導(dǎo)致OPC保護(hù)動(dòng)作。

對(duì)OPC邏輯程序及定值進(jìn)行檢查，該定值是由硬件可燒錄芯片存儲(chǔ)的，幾乎不可能自動(dòng)發(fā)生變化，程序及定值方面的故障情況可能性可以排除，同時(shí)通過(guò)加量檢測(cè)，OPC保護(hù)的各采樣正常。

3）機(jī)組有功功率變化達(dá)到定值或送至DEH的有功功率信號(hào)存在偏差，造成OPC保護(hù)動(dòng)作。

由于線路故障時(shí)功率的暫態(tài)變化過(guò)程極其短暫，超出DEH和DCS的記錄能力,因此熱工方面是無(wú)法提供動(dòng)作時(shí)刻功率變化過(guò)程。唯一可以提供是DCS于5-20 09:32:44:905記錄到的OPC動(dòng)作信息（5-20 09:32:44:981復(fù)位，動(dòng)作時(shí)間76ms）。

檢查傳送#1機(jī)組有功功率信號(hào)至DEH的功率變送器，其型號(hào)為：FPW－201，三相四線制功率變送器。檢查#1發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)有功功率變送器輸出正確，通過(guò)對(duì)同型號(hào)有功功率變送器的模擬試驗(yàn)，暫未發(fā)現(xiàn)有功變送器輸出異常情況。

初步分析#1機(jī)故障錄波曲線來(lái)看，#1機(jī)組功率在線路故障瞬間有突變現(xiàn)象，且達(dá)到了OPC動(dòng)作條件3（見(jiàn)圖3）。

圖3

#1機(jī)組故障錄波值顯示了#1發(fā)電機(jī)功率在故障時(shí)，功率變化達(dá)到了OPC的動(dòng)作條件3。輸送至DEH的發(fā)電機(jī)有功功率信號(hào)是否也達(dá)到了OPC定值，需要進(jìn)一步檢驗(yàn)確認(rèn)，因此需進(jìn)一步檢驗(yàn)功率變送器暫態(tài)特性。

從#1發(fā)電機(jī)故障錄波曲線中抽取三個(gè)點(diǎn)，得出其中的電流、電壓向量值，重新輸入功率變送器，觀察功率變送器的輸出情況。

表2

1.3、故障原因確認(rèn)及改進(jìn)方法

可以得出#1發(fā)電機(jī)功功率變送器可以反應(yīng)電氣的暫態(tài)過(guò)程，在線路故障期間，#1發(fā)電機(jī)變送器功率輸出信號(hào)發(fā)生了變化，其值達(dá)到了熱控OPC保護(hù)的動(dòng)作定值。

因此為避免#1機(jī)組在外部線路瞬時(shí)性故障時(shí)熱控OPC保護(hù)動(dòng)作,熱控OPC保護(hù)應(yīng)增加一定延時(shí),以躲過(guò)線路的暫態(tài)過(guò)程,但由于#1機(jī)組采用的是硬件OPC保護(hù),其定值是固化值,無(wú)法增加延時(shí),同時(shí)電氣及熱控保護(hù)已的足夠的其它同類保護(hù),所以#1機(jī)組取消熱控硬件OPC保護(hù)的動(dòng)作條件3,

2 結(jié)語(yǔ)

功率變送器可以反應(yīng)電氣設(shè)備瞬時(shí)性故障的暫態(tài)過(guò)程，可以即時(shí)反應(yīng)設(shè)備故障時(shí)電流電壓的功角變化，所采樣出的功率亦會(huì)發(fā)生較大變化。因此熱控OPC保護(hù)應(yīng)設(shè)置一定的動(dòng)作時(shí)間，躲過(guò)電氣外部設(shè)備瞬時(shí)故障的暫態(tài)過(guò)程。對(duì)軟件OPC保護(hù)，可以通過(guò)修改程序增加出口延時(shí)來(lái)完善；對(duì)于完全固化無(wú)法修改的硬件OPC保護(hù)，則應(yīng)取消OPC保護(hù)的動(dòng)作條件3。

本文編自《電氣技術(shù)》，原文標(biāo)題為“某電廠#1機(jī)組OPC保護(hù)動(dòng)作的原因分析”，作者為潘志尚。