对我厂350MW机组6KV厂用母线PT故障的分析

对我厂 350MW机组 6KV厂用母线 PT故
障的分析
摘要：6KV厂用母线在发电厂机组的地位极其重要，它的故障极有可能会造成机组跳闸，而6KV厂用母线上的PT不但是平时运行人员查看母线运行情况的重要依据，而且在母线或所连设备故障保护动作时也起到重要作用。

既然6KV厂用母线上的PT这么重要，在平时运行中就要保证，无论是人为对厂用母线上的PT误操作（例如在没有拉开母线PT的二次保险时，直接将PT小车拉出）或母线上的PT单独发生故障时（例如母线PT一次侧或二次侧发生一个保险熔断），都不应该触发母线上其它开关跳闸。

关键词：母线PT；低厂变高压侧开关；电机开关；工作进线开关；备用进线开关
1引言
2020年4月19日我厂#1机组6KV厂用一段母线发PT断线报警，并且6KV 厂用11段快切装置发闭锁报警，立刻去就地查看发现6KV厂用11段母线PT二次保险A相熔断，6KV厂用11段母线上的所有开关都没有跳闸，检修人员将A相PT二次保险更换后，母线PT断线报警和快切装置闭锁报警都自动复归。

2对6KV厂用母线PT一次侧和二次侧保险熔断情况分析
6KV厂用母线PT的一次侧和二次侧保险如下图所示
（厂用母线PT二次图）
上图中F是母线PT的一次保险（实际中是三个保险）；F1、F2、F3是母线
PT的二次保险；端子101是二次保险F1后A相输入电压；端子103是B相输入
电压；端子105是二次保险F2后C相输入电压；端子107是二次保险F1前F3
后A相输入电压；端子108是二次保险前C相输入电压；端子312是装置电源输入；Q11是装置K0（我厂一期6KV母线PT保护测控装置是采用的是金智科技公
司的WDZ-5271电压互感器保护测控装置）的电源。

母线PT的保护投退方式如下：
（母线PT的保护投退方式）
从上面的母线PT的保护投退方式可知，三段低电压保护全部处于退出位置，只有PT断线告警是投入位。

6KV厂用母线PT断线告警的逻辑框图如下：
（PT断线告警的逻辑框图）
上面逻辑框图中Uab、Ubc、Uca，都是线电压，Ud1低电压告警的动作值。

2.1对6KV厂用母线PT一次侧保险熔断的各种情况分析
当A相一次保险发生熔断时，二次侧电压Uab和Uca，为零一定小于Ud1，而
二次侧电压Ubc电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT
断线告警由装置发出；当B相一次保险发生熔断时，二次侧B相电压是零，而在
正常运行时二次侧B相是接地的也是零，所以这时PT断线告警不会发出；当C
相一次保险发生熔断时，二次侧电压Ubc和Uca，为零一定小于Ud1，而二次侧电
压Uab电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT断线告警
由装置发出。

当A相和B相一次保险同时发生熔断时，二次侧电压Uab和Uca，为零一定小
于Ud1，而二次侧电压Ubc电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判
据满足，PT断线告警由装置发出；当A相和C相一次保险同时发生熔断时，二次
侧电压Uab、Ubc和Uca，为零一定小于Ud1，而没有电压大于Ud1，这时保护动作
判据不满足，PT断线告警不会发出。

当B相和C相一次保险同时发生熔断时，二
次侧电压Ubc和Uca，为零一定小于Ud1，而二次侧电压Uab电压是维持原来数值
一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT断线告警由装置发出；当A相、B相和C相一次保险同时发生熔断时，二次侧电压Uab、Ubc和Uca，为零一定小于
Ud1，而没有电压大于Ud1，这时保护动作判据不满足，PT断线告警不会发出。

2.2对6KV厂用母线PT二次侧保险熔断的各种情况分析
当二次保险F1发生熔断时，电压Uab为零一定小于Ud1，而Ubc和Uca，电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT断线告警由装置发出；当二次保险F2发生熔断时，电压Ubc为零一定小于Ud1，而Uab和Uca，电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT断线告警由装置发出；当二次保险F3发生熔断时，电压Uca，为零一定小于Ud1，而Uab和Ubc电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT断线告警由装置发出；当二次保险F1和F2同时发生熔断时，电压Uab和Ubc为零一定小于Ud1，而Uca，电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT断线告警由装置发出；当二次保险F1和F3同时发生熔断时，电压Uab和Uca，为零一定小于Ud1，而Ubc电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT 断线告警由装置发出；当二次保险F2和F3同时发生熔断时，电压Ubc和Uca，为零一定小于Ud1，而Uab电压是维持原来数值一定大于Ud1，这时保护动作判据满足，PT断线告警由装置发出；当二次保险F1、F2和F3同时发生熔断时，电压Uab、Ubc和Uca，为零一定小于Ud1，而没有电压大于Ud1，这时保护动作判据不满足，PT断线告警不会发出。

通过上述分析得知，当一次侧A相和C相保险同时熔断和一次侧三相保险同时熔断、二次侧三相保险同时熔断这三种情况母线PT装置不会发出报警。

3对6KV厂用母线PT保险熔断时母线上各种开关动作情况分析
6KV厂用母线上所带的开关有线路的电源开关、低压变压器的电源开关、电动机开关、工作进线开关、备用进线开关。

当母线PT发生保险熔断时，下面就对每种开关进行分析。

3.1对6KV厂用母线PT保险熔断时线路的电源开关动作情况分析
我厂一期6KV线路电源开关保护测控装置是采用的是金智科技公司的WDZ-5211线路保护测控装置，该开关的的低电压保护和PT断线投退的情况如下：
（线路电源开关低电压和PT断线告警投入情况）
从上面的保护定值单可知，与低电压有关的所有闭锁全部处于退出位，即母线PT发生的任何故障都不会影响到线路的电源开关的保护动作，但会发PT断线告警，PT断线逻辑框图如下：
（PT断线逻辑框图）
由上面的PT断线逻辑框图可知，只要母线不是真正失电，而发生进入该开关的PT母线电压发生任一一相、两相、三相断线时都会发PT断线告警，因为当发生任一一相、两相、断线时负序电压会大于13伏，即U2>13V；而当发生三相断线时二次正序电压会变成零一定小于30V并且该开关的电流还处于正常状态，即满足Imax>0.2Ie和Umax<30V。

3.2对6KV厂用母线PT保险熔断时低压变压器电源开关动作情况分析
我厂一期低压变压器的电源保护测控装置是采用的是金智科技公司的WDZ-5242变压器保护测控装置，通过查找保护定值单知，该开关的保护中没有与低电压有关任何保护，即母线PT发生的任何故障都不会影响到开关的保护动作，但该开关的PT断线告警是投入的，PT断线逻辑框图与线路的电源开关完全一样，故不在重复说明。

3.3对6KV厂用母线PT保险熔断时电动机开关动作情况分析
我厂一期电动机开关保护测控装置是采用的是金智科技公司的WDZ-5232电动机保护测控装置，该开关的低电压保护和PT断线投退的情况如下：
（电动机开关低电压保护和PT断线告警投入情况）
从上面的保护定值单可知，低电压保护延时9秒开关跳闸，低电压保护电压的二次值是50，折合到一次侧的值是3KV，计算如下：50÷100×6=30。

但该开关的PT断线告警是投入的，PT断线逻辑框图与线路的电源开关完全一样，故不在重复说明，低电压保护的逻辑框图如下：
（电动机开关低电压保护逻辑框图）
从上面可以看出，低电压保护动作的条件是电机开关的断路器在合闸，并且三相线电压都低于整定值，这时还要满足没有发生PT断线（因为当发生任一一相、两相、断线时负序电压会大于13伏，即U2>13V；而当发生三相断线时二次正序电压会变成零一定小于30V并且该开关的电流还处于正常状态，即满足Imax>0.2Ie和Umax<30V）。

低电压保护可以简单的理解成，只有当母线电压真实失去后，低电压保护才会启动，其它任何情况低电压保护都不会动作。

3.4对6KV厂用母线PT保险熔断时工作和备用进线开关动作情况分析
我厂一期的厂用电源切换屏都是由江苏金智科技有限公司生产的MFC2000-6型微机厂用电快速切换装置，该装置具有切换速度快、切换成功率高、适应环境能力强、能实现并联切换等优点。

机组正常运行时6KV厂用母线PT将三相电压信号传至厂用电快切装置，再通过厂用电快切装置对工作进线和备用进线开关发相应指令。

快切装置正常运行时的电压量分别取自6KV厂用母线PT（取三相线电压）、工作进线PT（只取线电压Uab）、备用进线PT（只取线电压Uab）。

当厂用母线PT一次或二次回路发生断线时，装置将不能保证测量的电压、
频率、相位的正确性，为防止误合闸，装置在这种情况下将闭锁切换，判据如下：
（厂用母线PT
断线判据）
上式中Ump为母线正序电压，Umn为母线负序电压。

当发生任一一相、两相、断线时负序二次电压会大于8伏，而当发生三相断线时二次正序电压会变成零一
定小于30V，延时10秒发母线PT断线报警，并闭锁厂用电快切装置，当厂用电
快切装置闭锁后将无法对厂用母线的工作进线和备用进线开关发任何指令。

当厂用母线真正失压时，是必须立即启动快切装置的，保证厂用电不失电，
使厂用母线上所连的所有开关都处于正常运行状态，保障了机组的安全稳定运行，厂用母线失压的保护定值单和逻辑图如下：
（厂用母线失压保护定值单）
（厂用母线失压保护逻辑图）
上式中Umax表示母线最大电压，U
max表示进线PT最大电压，D_Usyqd表
进
示失压整定值是60%、D_Tsy表示延时是1.1秒。

因误操作、开关机构故障等原因造成工作电源开关错误跳开时，这时也会发生厂用母线真正失压，这时快切装置将在切换条件满足时合上备用电源开关，相应逻辑图如下：
（工作电源开关误跳逻辑）
逻辑图中的“工作分支开关跳开”是取得开关断路器的辅助接点。

在厂用母线电压正常，而只是厂用母线电压PT出现故障时，会发母线PT断线报警，并闭锁厂用电快切装置，防止工作进线和备用进线开关误动；当母线电压真正失去（厂用母线失压保护或工作电源开关误跳）时，会立即启动快切装置的，使备用进线开关立即合入，保证厂用电不失电。

结束语
从上面的分析可知，当厂用母线没有发生失压，而仅仅是母线的PT发生故障或对母线PT进行误操作（例如在没有断开PT的二次保险前，就先将PT小车拉出）时，都不会使母线上的任何开关跳闸的，但在母线PT保护装置、母线各开关保护装置、厂用电快切装置都会发相应报警，会闭锁厂用电快切装置。

而母线真正失压并且具备备用进线开关合入条件时，备用开关会立即合入，使母线上的所有开关都不会因为母线失压跳闸。

参考文献：
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