利用欠载保护联启备用定子冷却水泵的方法探讨

汪红旭毛剑舒文涛

（黄冈大别山发电有限责任公司，湖北黄冈438000）

摘要：通过研究发生在××发电公司的一起因定冷泵联轴器断裂、备用定冷泵无法及时联启而造成机组非停的事件，提出了利用电机欠载保护来联启备用泵的方法。

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关键词 ：定冷泵；联启；欠载保护

0引言

现代大型发电机的定子冷却水系统一般配置两台定子冷却水泵（以下简称定冷泵），正常情况下一台运行，一台备用。若因某种原因造成运行中的定冷泵停运，必须利用DCS系统或继电保护装置及时联启备用定冷泵，否则将造成定冷水流量不足而跳机。造成运行中的定冷泵突然停运的原因有多种，如电源失电、电机故障、泵轮损坏等。针对不同的原因需要配备相应的联启功能来防止跳机事件的发生。

1××发电厂定冷泵联轴器断裂造成机组非停事件回顾

××发电厂的定子绕组冷却系统中包括两台100%互为备用的定冷泵。该发电厂热工DCS功能组中，有两种逻辑实现备用定冷泵的联启功能，分别是定冷泵跳闸联启逻辑和定冷水流量控制逻辑。前者用于运行中的定冷泵电机电源开关突然跳闸或失电时，利用电机接触器的常闭辅助接点瞬时联启备用泵。后者控制逻辑为：当检测到定冷水流量低于整定值时，延时1s启动备用泵。

2010年8月20日，该发电厂#1发电机正常运行，B定冷泵运行，A定冷泵备用。14：43，B定冷泵联轴器对轮螺栓断裂，其电机立即转入空载运行，该泵却因失去动力而很快停运。由于电机的接触器仍然处于吸合状态，跳闸联启逻辑不动作，A定冷泵未能瞬时联启，定冷水流量迅速下降。当定冷水流量下降至流量控制逻辑动作时，虽然DCS延时1s发指令联启了A定冷泵，但因A定冷泵启动需要时间，还未等该泵启动完成，发电机定冷水流量低跳闸保护即已动作于跳机。

事后联系发电机厂家更改定冷水流量控制逻辑和定冷水流量低跳闸保护，以避免此类事件再次发生。但厂家回应，为保护发电机定子绕组，定冷水流量控制逻辑和定冷水流量低跳闸保护不能更改。因此，要防止此类事件再次发生，只能从其他方面着手。

2解决方案

该事件的特殊性在于，B定冷泵停运时其电机继续空载运行，因此定冷泵跳闸联启逻辑不动作。等到定冷水流量下降至流量控制逻辑动作时，为时已晚。但我们恰恰可以利用事件当时电机的空载运行这一特征，利用反应电动机负载状况的“欠载保护”来解决前述问题。

2.1低压电机的欠载保护

电机的欠载保护是当负载出现异常，电机的电流小于正常运行电流时动作的保护。一般用于负载异常减小会对负载造成损害的情况，或者用于工厂的节能。××发电厂所用的低压电机保护装置的欠载保护逻辑为：当检测到电机电流低于整定的欠电流定值Iset且高于Imin时，经整定的延时T发告警信号或出口跳闸。Iset介于电机带负载时正常的运行电流与电机空载电流之间，Imin在装置内固定为0.05In（In为电机的额定电流）。其逻辑图如图1所示。

2.2欠载保护用于联启功能

2.2.1欠载保护出口整定

保护装置的出口矩阵一般可以任意整定。将欠载保护应用于联启功能，其出口应该动作于瞬时联启备用泵电机并经延时跳开本泵电机。因此，我们需要将欠载保护的出口整定在两个出口继电器上，一个作用于跳开本电机开关，另一个接入备用泵的合闸回路中，用于联锁启动备用泵。欠载保护用于联启功能时，其逻辑图如图2所示。

2.2.2欠载保护定值整定

欠载保护定值Iset应低于定冷泵电机的正常运行电流。考虑到并泵时电机电流会减小，因此Iset也应低于并泵时的电流，且必须要有一定的裕度，以防止负载波动时误动。设正常运行电流为I1，并泵时的电流为I2，可靠系数为K，则有：

可靠系数K一般取1.1～1.3，我公司在实际应用时选取1.3。

3结语

在电厂的运行中，因定冷泵联轴器断裂引起跳机的非停事件比较少见，针对此种事件的保护措施也比较欠缺。我公司技术人员巧妙地将原有的欠载保护用于联启备用泵，只花费很小的改造成本，就成功解决了该问题。利用欠载保护实现联启备用泵的方法，同样也适用于其他双机互为备用的场合，因而具有一定的借鉴意义。

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参考文献］

［1］黄冈大别山发电有限责任公司.汽轮发电机及电气设备［Z］，2009.

［2］陈宏波，夏杰，俞国宾.电站汽轮发电机技术问答［M］.北京：中国石化出版社，2005.

收稿日期：2015?07?29

作者简介：汪红旭（1981—），男，湖北麻城人，工程师，研究方向：电力系统自动化。