摘要：针对一起由于人为误操作造成电压互感器（PT）断线未闭锁低电压保护而引发的事故,分析了保护装置PT断线的原理、判断逻辑以及外部电磁式元件对保护装置电压采集回路的影响,对低电压保护动作闭锁逻辑进行了改进和完善,以避免误动事故的发生。
关键词：低电压继电器；PT断线闭锁；低电压保护；误动
1.电厂概况事故分析
某电厂，#2 机运行中高给泵A、循环水泵A 低电压保护，发生动作跳闸状况，原因分析最终确定根本原因是母线PT 高压侧A 相保险熔断。该厂6kV 电机保护装置采用施耐德电气（原阿海珐）公司生产的MICOM-P241 型装置。其中低电压保护逻辑原理为：采用柜内电压空开后的A、B、C 三相母线二次电压作为引入判据，任一组线电压U-AB、U-AC、U-BC 降至保护设定值时，保护即启动。事前一日，PT 高压侧熔丝熔断后，检修人员就地检查母线电压仅U-BC 电压为6.296kV，另外两组线电压U-AB 为3.597kV，U-CA 3.244kV，最小已降至正常电压的54%。综合数据分析，判断为比较典型的母线PT 高压侧A 相保险熔断。此时装置测得的2 组线电压已降至保护定值（定值为65V，9S）以下，低电压保护随即动作，装置跳闸。综上，相对于保护设计来说，低电压保护本次动作正常。
2.高压电机低电压保护的基本要求
根据相关高压电机使用的规定，高电动机低电压保护要满足几点要求：1.当电压互感器PT发生一次侧一相和两相断线或者二次侧发生各种断线时，保护装置均不应误动作,但发出PT断线信号。但在电压回路发生断线故障期间，若母线上电压真正消失或者电压降低到规定值时，低电压保护仍应正确动作。2.当电压互感器一次侧隔离开关因误操作被断开时，低电压保护不应该误动，并应发出信号。3.不同动作时间的低电压保护其对应的动作电压要分别整定。4.保护装置中的元件要满足装置长时间失压而不会烧坏元件的要求。
3.当前低电压保护设计功能分析
3.1 电机保护是否要设计低电压保护的必要性分析
根据GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》4.13.5 条关于3kV 以上电机需装设低电压保护并动作于跳闸的情况有：当电源电压短时降低或中断后，不允许或不需要自启动的电机。我司备变或高厂变容量较小，多台电机同时启动厂用电系统容量无法承受，会造成保护越级跳闸甚至6kV 进线开关断路器过热的后果。我司符合此强制性条文规定，结合实际情况，低电压保护设计有必要性，不能取消或替代。
3.2保护闭锁设计合理性分析
3.2.1案例设计图
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3.2.2逻辑保护图分析
通过前面低电压保护逻辑图，可看出无闭锁条件，只要3 组线电压中任1 组线电压达整定值时，保护就会启动。
3.2.3事故检测分析
除母线电压因为系统事故等原因造成真实的3 组线电压降低外还有存在其他可能导致装置检测低电压的情况：如电压二次空气开关意外跳闸、高压侧PT 熔丝单相以上熔断、电压回路接线松动等都会造成引入装置的三相电压发生改变，从而导致低电压保护动作。当前装置设计没有考虑这些意外情况，增加了低电压保护动作的风险。
4.改造方案
4.1将原有的任一组线电压判据降低改为三组线电压同时降低判据，即三组线电压同时降低保护才会启动。
4.2增加断线闭锁功能。
因保护装置为进口设备，内部无此国内常规设计功能，通过专用软件定义一个光耦开入（引入电压空开辅助开接点），作为启动条件闭锁。本项改造后，需更改相关二次接线图。
5.改造后的优点及弊端分析
5.1改造后的优点分析
将低电压保护进行改造后，避免了以下低电压保护误动作情况，大大提高了电机的安全运行可靠性。在发生事故时，保护动作能够满足：1.PT 高压侧熔断器单相熔断。2.电机运行中，母线PT 二次电压空开意外跳闸（如人为误操作，空气开关故障跳开）导致装置上三相电压失去。3.柜内二次电压回路单相因接线或端子问题开路。
5.2改造后的缺点分析
由于是三相线电压设计，当有以下复杂情况时，保护还是会动作：1.PT 高压侧2 相及以上熔丝熔断的极端情况；2.二次电压回路2 相及以上接线同时开路的极端情况。
6.现场应用汪意争项
不管从哪个层面来说，低电压的保护动作条件在现场试验是必须保证可靠、正确。因此，在现场应用时，还应该注意以下几个方面。
6.1验证高压电动机低电压保护的基本要求
要模拟在电压回路发生断线故障时，母线电压真正消失或者降低到规定值时，低电压保护仍应正确动作，在现场试验时往往简化试验过程,只要装置动作跳闸了就完成了，一般没有按照基本.要求去做，同时对有流和无流的试验也不在意,除非碰到问题了才会去真正研究。对于验证高压电动机低电压保护的基本要求2的内容。这里实际上说的在断开一次触头时其二次辅助接点也将断开，从而起到闭锁作用，但实际上目前油田高压电机低电压保护设计中也没有相应辅助接点闭锁低电压保护的设计，同时在现场也不做该项目，因此在这种情况下如果没有PT二次联络电压存在,就有可能造成装置低电压保护动作。
6.2按照说明书进行实验
在说明书给出的条件下如果做不出来，就要考虑增加条件，有可能说明书中给出条件过于简单，不够全面，有的装置没有说加电流问题，但实际试验时要求加电流,不管怎么样要直到做出保护动作跳闸为止，同时一定要及时记录动作数据，为以后工作提供便利。
6.3注意电压的回路
要注意电压回路二次接地情况,有的变电站采用的是B相接地，这时N相存在电压，在进行试验时要解开N相后加电压，否则就会存在一个N相的57.7V电压进入装置而可能使保护装置拒动或者误动。
6.4注意电压值的变化过程
试验时要注意低电压保护一般都是从有压降低到低压定值这个变化过程，也有突然加入低电压定值使保护动作的，所以在发生低电压保护闭锁不能动作时，一定分析找出原因,解决问题。
7.结语
因为各种各样的人为因素或是不可避免的细节原因，各个厂家对微机型高压电机保护装置的保护动作条件设计也不尽相同，每个机器的相对条件说明也不够清晰、完备、完整。所以在现场实验时，必须要符合实际要求，符合使用的规范和流程要求，保证低电压保护动作跳闸。在碰到问题时，要采用各种方法来进行实验，知道问题正确解决，同时注意二次回路接线的特殊性。
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作者简介：李秋龙（1988-08），男，汉族，籍贯：福建省泉州市，当前职务：发电部机组长，当前职称：中级工程师，学历：大学本科，研究方向：集控运行
论文作者:李秋龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：电压论文; 低电压论文; 动作论文; 高压论文; 电机论文; 母线论文; 回路论文; 《电力设备》2019年第22期论文;