低压厂用变压器ECS跳闸逻辑存在的问题及优化方法

随着发电厂DCS控制系统的广泛应用，发电厂电气系统也全部纳入到了DCS系统中，也就是大家平时说的ECS控制系统，对电气设备的监视和操作完成了从原先控制盘“硬手操”到ECS“软手操”的转变，方便了运行人员的运行监视和操作，提高了电气设备的运行稳定性。

但由于在实际应用中，部分设备的控制除了常规的硬接线控制回路外，还在ECS中增加了一些逻辑跳闸判断功能，由于该逻辑主要由热工人员负责组态，电气二次人员对该逻辑的重视程度不够，存在的某些逻辑设计缺陷会导致电气设备出现异常跳闸的情况，影响了机组安全运行。

1、变压器异常跳闸事件分析

电厂辅助厂房6kV除尘除灰母线接有电除尘变压器和除灰渣变压器以及输灰空压机等负荷，主要用于锅炉电气除尘器和灰渣输送。电除尘变压器和除灰渣变变压器成对布置，两变压器分别由6千伏母线A段和B段接带。

正常运行时，电除尘PC A和电除尘PC B分别由电除尘A变和B变接带，电除尘PC之间联络断路器正常处于热备用状态。在原来设计的变压器备自投跳闸逻辑中，只判断6kV母线A、C相低电压，没有B相电压判据条件，当6kV除尘除灰母线段电压变送器出现故障导致电压降低（小于1500V）超过一定时间（2 s）时，备自投逻辑会自动跳开相应母线上的6kV变压器，导致400V母线短时失电，备自投动作将联络断路器合闸。

由于电除尘400V母线上的电除尘整流器失电后不能继续工作，导致电除尘一半的电场退出运行。严重影响了电除尘、输灰及脱硫系统的稳定运行。原有的逻辑明显不能满足安全生产要求，需要进行改进。

1.1 原变压器跳闸逻辑原理分析

主厂房系统6kV母线PT回路中有低电压设计，由母线PT保护装置在母线电压低于定值时启动中间继电器接通跳闸小母线将所带负荷跳开。设计时电除尘变压器和除灰渣变压器负荷没有类似的低电压跳变压器硬结线，在ECS逻辑中存在低电压跳变压器逻辑回路。原逻辑如图1所示：

图1 低电压跳变压器ECS逻辑图

由图1可知，当上述条件都满足后经延时即认为6kV母线失压，触发变压器6kV断路器自动分闸，变压器6kV侧断路器跳位联跳变压器400V侧断路器跳闸，启动400V PC联络断路器自动合闸。原电压判据中只判AC线电压，由变送器送至ECS。

这种情况下，无论由于PT原因，还是由于电压变送器原因，或者是ECS采集卡原因等引起异常时，都能导致6kV母线上所带变压器跳闸，引起400V母线瞬时失压并导致联络断路器自投，上述情况的存在大大增加了变压器误跳闸的几率，严重影响设备安全稳定运行。

1.2 逻辑优化

为了解决因PT或者变送器、ECS采集卡原因引起的输出信号不稳定导致变压器异常跳闸的问题，在现有逻辑基础上，增加了400V低电压判断逻辑，并增加了相应的PT断线闭锁功能，即只有6kV母线和400V电压同时都低于动作定值才认为是6kV母线失压，逻辑判断动作于变压器高低、压侧断路器跳闸，并启动400V母线自动切换逻辑。优化后的ECS逻辑如图2所示。

图2 优化后的ECS逻辑图

2、实施效果

通过逻辑优化后，没有再发生PT回路或电压变送器原因引起的变压器意外跳闸事件，使得辅助厂房变压器运行可靠性显著提高，确保了电力生产的安全稳定水平。

3、结论

随着ECS控制系统的广泛应用，电气设备的控制回路比原先要复杂了，除了硬接线，还存在“软接线”，在设计中须保持硬结线回路和逻辑回路功能的一致性，才能保证设备可靠运行。

另外，电压变送器输出信号进入到逻辑控制，相当于自动装置的一部分，电压变送器的工作可靠性直接影响到自动装置的可靠性，在变送器电源选择、设备选型上须引起高度重视，尽量避免因为变送器或热控的原因导致电气设备的异常跳闸。