变送器电源设计对机组安全运行的影响

[摘要] 　 结合电厂实际案例，通过分析变送器的电源故障，从供电电源可靠性上提出了解决方法，以提高设备运行的可靠性。

 引言
          随着电力技术现代化水平的不断提高，变送器被广泛应用在测量系统中。通常，对变送器主要重视二次电流、电压回路的研究，而忽视了其供电电源可靠性，从而造成由变送器引起的机组故障不断增加，威胁到机组安全运行。本文将结合实际案例，分析变送器供电电源在测量系统中的重要性。

１ 故障案例
１．１ 案例一
          某厂 二 期 ２×１０００ＭＷ 机 组， 每 台 机 组 配 置 ２ 套ＵＰＳ ，每套 ＵＰＳ 主路及旁路电源均取自本机组 ４００Ｖ 保安ＰＣ 段。发变组变送器屏设计由 Ａ 套 ＵＰＳ 单电源供电。 ３块功率变送器（ ０１ＣＥ００３Ａ 、 ０１ＣＥ００３Ｂ 、 ０１ＣＥ００３Ｃ ）电源取自该屏，该功率变送器同时送至 ＤＥＨ 进行 ３ 取中后，输出至机组负荷控制回路及甩负荷逻辑判断。功率变送器供电方式如图 １ 所示。

          ２０１６年８月３０日，该厂 ＃４机 Ａ套 ＵＰＳ综合故障报警，自动切至静态旁路。发变组变送器屏电源转接至静态旁路供电，由于静态旁路由保安 ＰＣ４Ａ 段供电，市电抗扰动性差。 ２０１６年９月９日， ４Ａ 引风机结束检修工作进行启动时（功率 ９　０００ｋＷ ）， ６ｋＶ　４Ａ 段母线电压由 ６．３ｋＶ 降至 ５．３ｋＶ 后回升至 ６．２５ｋＶ ，导致 ＃４ 机 Ａ 套 ＵＰＳ 静态旁路电压波动，造成该套 ＵＰＳ所带负载全部受到影响，发变组变送器屏电压跌落， ＤＣＳ 电气画面所有有功、无功、电流等全部变坏点， ３ 块功率变送器测量功率由 ４６６ＭＷ下降至 ２１３ 、 ５９ 、 １９０ＭＷ 后变坏点， 约 ２ｓ后恢复正常值。 ＤＥＨ 经 ３ 取 中 输 出 的 功 率 值 （４０ＰＥＬ－ＰＥＬ ）由４６６ＭＷ 降至１９０ＭＷ 后变坏点， １ｓ后恢复正常。
         由图２可知， 触 发 甩 负 荷 条 件 为： （ １ ）负 荷 下 降 速 度 大 于１０４ＭＷ ／ ｓ ；（ ２ ）当前负荷小于１０４ＭＷ ；（ ３ ）当前负荷大于－２６ＭＷ ；（ ４ ）发电机出口开关合闸状态。这４个条件构成与门出口。事发当时条件（１ ）、（ ３ ）、（ ４ ）已满足，条件（ ２ ）由于输入 ３ 个功率值均变坏点，因此其功率值被自动强制坏点当前值（ １９０ＭＷ ），避免了触发机组甩负荷。变送器供电电源的扰动，严重威胁了机组的安全运行。功率变送器供电电源扰动时的输出值曲线如图３ 所示。

１．２ 案例二
          某厂 ＭＩＳ 系统中 １ 块电流变送器损坏。该变送器电源取至 ＵＰＳ 电源屏，但该变送器的交流电源 Ｎ 相全部都是在仕乐克变送器屏内跨线。更换电流变送器时，解开电流变送器Ｎ线，其后所有变送器全部失电，使得参与协调控制的有功功率变送器失电，造成机组处于协调运行方式下， ＤＣＳ接收到机组运行负荷到零的假信号，机组快速减燃料降负荷，险些造成非停。

２ 分析及改进措施
２．１ 加强对变送器交流电源的排查
          （１ ）变送器电源要有独立的空开，且 Ｎ 线不得跨接，避免 Ｎ 线断线造成所有变送器失电。多个变送器不得共用一个电源开关，以免某个变送器故障时影响到其它变送器，不利于在线检修和更换。重要变送器应采取冗余配置，且多电源分开供电，避免单电源故障造成所有变送器失电。
          （２ ）变送器应定期进行检查。现场往往忽视变送器的绝缘电 阻 测 试， 造 成 安 全 隐 患， 因 此 绝 缘 测 试 要 符 合ＪＪＧ１２６ — １９９５ 《交流电量变换为直流电量电工测量变送器》要求，即所有输入端对输出端、输入端对外壳、各端子之间的绝缘测试要符合规范要求。必要时打开变送器外壳进行检查，以提早发现隐患。

２．２ 对电源回路及热工逻辑进行改造
          （１ ）利用停机检修期间，对３块功率变送器供电电源实施改造，采用完全独立的电源进行供电， Ａ 套 ＵＰＳ供０１ＣＥ００３Ａ 变 送 器， Ｂ 套 ＵＰＳ 增 加 一 路 电 源 供 给０１ＣＥ００３Ｂ变送器，从１１０Ｖ 直流母线增加一路电源供给０１ＣＥ００３Ｃ 变送器，分散电源故障带来的风险，真正实现硬件冗余。
          （２ ）对发变组变送器屏 Ｎ 相进行排查，排除变送器共用１根 Ｎ相电缆情况，保证变送器电源的独立性。
          （３ ）完善热工逻辑。功率输出值 ３ 取中，出现 １ 个坏点时 ２ 取平，出现 ２ 个坏点时 １ 取 １ ，出现 ３ 个坏点时自动强制坏点前数值，从而提高保护联锁逻辑的可靠性，降低硬件故障带来的风险。改造完成后，通过静态试验，断开 ３ 个变送器任 １ 个或 ２ 个电源，都未触发甩负荷逻辑。

３ 结束语
          变送器参与了机组重要的逻辑和调节回路，其重要性不言而喻。通过以上案例分析可知，现场变送器电源回路的可靠性直接关系到设备的安全运行，因此提高变送器供电电源可靠性十分必要。变送器供电设计和安装时要充分考虑电源的选取和接线方式。现场技术人员不能忽视电源回路的重要性，在变送器定检中除了误差满足要求外，还需对变送器电源本身及电源回路进行排查，并结合实际进行改造和创新，以提高设备运行的可靠性。

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