利用示波器检查保护操作箱跳闸信号不一致故障

利用示波器检查保护操作箱跳闸信号不一致故障

裴莹

裴莹

（广州粤能电力科技开发有限公司）

摘要：分析CZX-22GN型操作继电器装置在实际保护跳闸中遇到的一些问题，并提出故障分析及解决方法。

关键词：操作继电器装置；保护跳闸

引言：

目前，我电厂500kV线路主一、主二保护配置采用南瑞继保电气有限公司PCS-931N5Y及长园深瑞继保自动化有限公司PRS-753BMY-NW装置，相应使用配套的南瑞继保CZX-22GN型操作继电器装置。实际应用中，操作继电器装置与高压断路器间不能较好配合以致引发保护动作时跳主、副两组跳闸线圈时，操作继电器装置保护跳闸信号灯无法可靠点亮。

操作继电器装置内电气控制回路包括：合闸和分闸操作回路，电气防跳回路，操作机构压力低闭锁回路，灭弧介质压力低闭锁回路，电机控制回路，重合闸闭锁回路。

1、异常现象及背景

现场设备情况：

电厂500kV线路断路器开关采用平高电气GIS，由厂家提供跳/合闸回路工作参数为：回路直流阻值83Ω，工作电流1.3A。现场操作继电器装置型号为CZX-22GN，根据断路器参数及跳/合闸电流整定原则，现场跳/合闸保持电流实际整定为1A。

异常现象：

线路装置保护动作分别跳主、副两组跳闸线圈时，操作继电器装置保护跳闸信号灯可靠点亮，但同时跳主、副两组跳闸线圈时，操作继电器装置保护跳闸信号灯无法可靠点亮。

2、现场检查及分析

CZX-22GN操作继电器装置保护跳闸信号灯相关回路及原理如下（回路图以第一组A相为例）：

从相关回路及描述可看出，跳闸信号灯由跳闸信号继电器TXJ接点点亮，TXJ继电器由TBIJ继电器接点启动，而TBIJ继电器由跳闸回路工作电流启动，跳闸信号灯是否能点亮的关键在于断路器跳闸时TBIJ是否可以动作以及动作后保持时间是否能够达到TXJ继电器的动作延时，为此，对现场操作继电器装置及跳闸回路进行了相关测试：

①、操作继电器装置单体测试

在跳闸回路中通入直流电流（断开外回路，电流从4Q1D30流入，4C1D1流出），测试TXJ接点动作情况及时间，结果如下。

操作继电器装置跳闸保持电流整定为1A。从结果可以看出，在通入电流不小于0.5倍保持电流整定值时，TXJ能够可靠动作，动作时间最长15.7ms，明显低于断路器跳闸时间，满足跳闸保持继电器动作门槛需要保证2倍裕度的规定要求。

②、断路器跳闸回路工作电流测试

为了测试跳闸过程中工作电流情况，如图4，在跳闸回路中串入一个阻值为

2.9欧的小电阻（串接于4C1D1与137A外部电缆间），TBIJ继电器的阻值为2.5欧（跳闸电流整定为1A），跳圈阻值为83欧，则回路总电阻约为89欧，回路电流应在1.2A左右

图4测试回路示意图

用示波器监视断路器跳闸时电阻两端电压波形，可以计算出跳闸回路的电流情况。经多次测试，典型波形如下：

图5跳闸回路电压波形

图6跳闸回路电压波形

从电压波形图可以看出，断路器跳闸时，跳闸回路导通时间大于20ms，但大部分时间电流在0.4A（电压1.16V）左右，后期仅有2.5ms时间大于0.5A（电压1.45V），最大也仅为0.75A，远小于断路器跳闸电流标称值。

3、总结

根据测试结果，操作继电器装置TBIJ、TXJ继电器相关回路动作特性符合设计及规程要求；断路器跳闸回路工作电流实际仅为0.4~0.5A，不符合前期所提供断路器参数。现场将CZX-22GN操作继电器装置跳/合闸电流重新整定为0.5A后，经过多次传动分合正常，跳闸信号灯均可正常点亮。

（上接第383页）

3.2一次风速调整设计

在燃烧器结构相同且使用相同煤种的情况下，一次风量决定着一次风速。而一次风速在关系着着火燃烧稳定性的同时，还关系着一次风气流的刚度。如果设定的一次风速过高，着火时间也就越晚，会直接影响到炉内燃烧的稳定性，部分情况下甚至会直接灭火。炉内煤粉燃烧后，在不改变氧浓度和温度的情况下，其自身具有一定火焰传播速度。如果设定的一次风速超过火焰传播速度，就会将火焰直接吹灭或造成“脱火”，即便是依然可以着火，但是也会对燃烧造成重大影响。并且越粗的煤粉其自身的惯性也就越大，在穿过剧烈燃烧区时会下落，无法完全燃烧。或者是在煤粉气流的影响下直接冲到对面炉墙造成结渣，影响锅炉整体燃烧效率。

相反如果一次风速设计过小，也会对炉内燃烧稳定性和炉墙结渣造成一定影响。煤粉气流刚性降低，更容易因为弯曲变形而与炉墙贴靠，无法提供充分扰动，而导致燃烧效率降低。煤粉气流卷吸能力降低，加热速度减缓，会造成着火速度减缓。另外，当气流速度与火焰传播速度相差较大的情况下，存在一定的概率会产生“回火”问题，后者是因为着火位置与喷口间距过小，而造成喷口被损坏。并且一次风速过低还会影响一次风管内煤粉浓度分布的均匀性，对燃烧效率也有较大影响。因此在进行优化调整时，就需要基于实际生产需求进行综合分析，煤粉挥发份较高的情况下可以采用较高的一次风速条件，可适当增加一次风机电流。如果是需要降低一次风速，则需要增加周界风，保证一次风较高的刚性，以免燃烧时造成喷口损坏，且减少煤粉贴壁结焦问题的产生。

3.3二次风量与二次风速调整

煤粉气流着火以后，影响着火稳定性与燃尽过程的主要因素是二次风投入方式，尤其是对于大容量锅炉来讲二次风穿火焰的能力对燃烧效率的影响非常大。在不改变燃用煤质的条件下，一次风量被确定，然后就可确定二次风量。因为燃烧器喷口结构未变，二次风速主要受二次风量影响，通过锅炉燃烧调整与计算就可得到总二次风量。对主燃烧器二次风量做调整试验，不改变制粉系统以及其他主要运行参数，仅针对各层主燃烧器二次风量拉杆位置进行调整，以此来达到主燃烧器二次风量大小调整的目的，观察并测定不同二次风量情况下对各受热面管壁温度、主再热汽温、受热面结焦情况、锅炉效率及NOx生成浓度的影响，综合分析确定最佳的二次风量拉杆位置，完成锅炉燃烧调整优化。

结束语：

锅炉燃烧调整优化对于整个火电行业的发展具有至关重要的影响，应根据实际生产情况，确定进一步调整的方向，以前期充分准备作为基础，通过多个方面的优化，来进一步提高锅炉实际运行效率。实际生产中已经积累了大量的经验，但是面对不断更新的大容量锅炉设备，我们还需要不断的进行研究和总结，确保其可以维持在最佳运行状态。

参考文献：

[1]王秋粉，王毅岩.火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整[J].山东工业技术，2019（06）：204.

[2]邢文鹏.简析火电厂运行调整及锅炉燃烧调整对飞灰品质的影响[J].科技风，2018（31）：238.

[3]姜鸿起.关于火电厂锅炉燃烧调整的思考[J].科技创新与应用，2018（14）：117-118.