关键词：变频器；跳闸指令；频率；断路器；保护逻辑；防范措施

1  引言

随着燃煤机组发电竞争环境的激烈，各厂为了提高企业生产效率，普遍在高低压辅机控制系统，安装和使用变频器装置，由于节电明显，运行维护便捷，得到广大电力工作者广泛应用，但，由于对其性能掌握不够，操作相对复杂，稍有疏忽将可能导致设备跳闸，笔者结合一例分析，为大家搞好设备管理工作共同提高

2  事件经过

2.1  事件前机组运行工况

某月24日14时54分，机组负荷180MW，主汽压力12.9MPa，主给水流量644t/h，主汽流量586t/h，主蒸汽温度540℃，再热蒸汽温度539℃，1、2号送风机变频正常运行，1号送风机变频47.6Hz，2号送风机变频47.1Hz。

2.2  事件详细经过

某月24日14时10分，因近期锅炉满负荷运行，为避免锅炉送风机变频器过流掉闸，按管理部室安排，值长下令将2号送风机由变频切至工频运行，锅炉运行专工现场指导。

14时30分，值长通知控制部某某协助就地进行变频切工频操作。14时54分，机组负荷180MW,值班员就地进行变频切工频操作，操作后变频器输入、输出开关断开，但工频旁路开关未合闸。14时54分10秒2号送风机停运，入口挡板联关至80%，触发RB动作：切除D层给粉机，关闭相应的一次风门；1号送风机变频指令置为50Hz；甲、乙二次风总门置位10%；2号制粉系统停运；1、2号引风机变频指令置为36Hz，入口挡板关闭至60%，检查RB动作正常。

14时56分38秒，值班人员将2号送风机入口挡板关至0%。14时58分09秒，机组负荷降至142MW，RB未切除情况下，值长下令，就地工频启动2号送风机，2号送风机入口挡板由0%联锁开至90%，同时1号送风机入口挡板由100%联锁关至0%。

14时58分23秒，2号送风机过载保护动作掉闸。14时58分50秒，锅炉灭火，MFT跳闸首出：“炉膛压力低”，FCB动作，机组快速减负荷。14时59分08秒，机组负荷降至137MW，值长通过SIS画面观察到负荷降低较慢，令值班员手动切除DEH遥控，退出TF模式，投入功率回路，致使FCB执行逻辑自动退出，负荷设定值为50MW，降负荷速率设为20MW/min。

15时01分55秒，负荷降至48MW，主汽温度降低至486度，汽轮机跳闸，ETS首出：“主汽温度低”，机组跳闸，发电机解列。检修人员就地检查2号送风机变频器未发现问题，传动变频切工频动作正常，锅炉点火启动机组并网。

3  原因分析

3.1  送风机变频器工频旁路开关合闸失败原因分析

通过对变频切工频逻辑分析后，发生变频器工频旁路开关合闸失败的原因有如下三条：

（1）送风机变频器输入、输出开关的辅助接点接触不良，开关状态未能正常反馈，导致PLC指令无法正常发出。

经现场检查并核对图纸，接触器KM1位置状态反馈至PLC所用接点为常开接点（如图二），当KM1断开时，状态接点由“带电闭合”转换为“失电打开”，不存在辅助接点接触不良的可能。结合QF2抢合成功，可以断定 KM1位置状态能可靠的送至PLC。

（2）送风机变频器用于发送指令的PLC由于偶发异常，未能发出合旁路开关的指令，导致旁路开关不能正常合闸。

检查PLC指令发出正常，能够排除PLC故障。

（3）用于送风机变频器执行PLC指令的工频合闸继电器偶发故障，未能给旁路开关发出合闸指令，导致旁路开关不能正常合闸。

工频自动旁路系统如图1所示。

                                     图1  变频器一次原理图

工频旁路开关QF2与变频输出接触器KM1合闸回路相互闭锁，PLC合闸程序QF2与QF1和KM1相互闭锁。变频切工频操作时，QF1和KM1断开后，QF2才能合闸。

现场检查2号送风机工频旁路开关QF2机构和电气部分均无异常，测分、合闸线圈阻值正常，手动合、跳开关正常。

开关位置信号原理如图2所示。
                                                   

                                               图2  开关位置信号原理

从QF2抢合成功和以上分析，变频器工频旁路开关合闸失败的原因应为PLC信号未发出或QF2合闸继电器异常未动作，而变频切工频操作前后PLC其它输入、输出动作均正常。

判断故障原因：QF2合闸继电器偶发异常。

3.2  2号送风机第二次掉闸原因分析

14时58分09秒2号送风机变频切工频失败后，手动合上送风机旁路开关，由于2号送风机出口挡板不严，2号送风机启动后入口挡板联锁开启，造成送风机过载保护动作掉闸。

3.3  机组掉闸原因分析

（1）锅炉MFT保护动作原因

查RB逻辑：在RB未切除情况下，就地工频启动2号送风机，RB逻辑联开入口挡板至90%，同时联关1号送风机入口挡板。2号送风机在入口挡板联开过程中掉闸，1号送风机因入口挡板关闭出力急速下降，造成炉膛负压无法维持触发锅炉MFT。

（2）主汽温度低机组掉闸原因

FCB动作后，值长通过SIS画面发现负荷由142MW下降至137MW不再下降，要求机长快速降低机组负荷，机长手动切除汽机自动，投入功率回路，FCB自动退出，设定降负荷至50MW，速率为20MW/min降负荷(逻辑限定最大值），造成主汽温度低保护动作跳闸。因负荷下降过慢，主汽温度10分钟内由536度，降低到486度。FCB后及FCB解除后主调门动作情况如图3所示。

图3  FCB后及FCB解除后主调门动作情况

综上所述，本次非停的直接原因是：运行人员对送风机变频切工频过程中，2号送风机掉闸，RB动作过程中，未切除RB情况下就地启动2号送风机，逻辑联关1号送风机入口挡板时，2号送风机再次掉闸，炉膛压力低触发锅炉MFT，恢复过程中因主汽温度低保护动作，机组跳闸。

4  存在的问题

4.1  管理问题

（1）制度执行不严格

“两票三制”执行不严肃，流于形式，安全生产意识不强、工作随意， 有技术管理制度：“该炉2号送风机变频切工频”操作票中“检查机组负荷不高于160MW”要求，未严格执行。

（2）风险防控措施不落实

送风机变频切工频操作未制定专项措施，进行重大操作未组织相应级别的管理人员到位指导，未持续保持反违章高压态势。

（3）日常培训缺失

值班员运行规程学习理解不深刻，执行不到位，未开展有针对性的仿真机培训和演练。对新增RB功能掌握不足，针对性培训不够，机组RB正常动作过程中，进行了启动送风机、人为降负荷的操作不当，造成机组停运。未做好送风机掉闸相关事故预想，锅炉MFT、机组FCB等方面没有预控措施。

4.2  技术问题

（1）送风机变频切工频操作票中缺少关小入口挡板步骤，与运行规程不符，暴露了操作票编制不具体、不准确，指导性不强，可操作性差，操作票审核不严格，技术管理工作存在漏洞。

（2）专业技术人员对变频器等设备原理、结构掌握不全面，检修工艺不细致。RB功能投入后，未下发RB逻辑功能专项指导措施。控制部对RB保护逻辑相关资料交底不全面。

5  防范措施

5.1  管理整改措施

（1）严格《**厂工作票、操作票使用和管理实施细则》等各项管理制度，落实各级人员职责，提高规程制度执行的严肃性、规范性，立即组织重新梳理运行规程及标准操作票，完善、细化机组重要辅机操作等标准操作票，确保操作票的现场可执行性。

（2）依据典型事故开展《运规》、《两票使用和管理实施细则》、仿真机等学习培训工作，突出重点，对运行人员水位调整、RB、FCB保护逻辑、异动报告等进行专项培训，组织所有运行人员进行考试，提高运行人员素质，制定系统的培训方案，通过仿真机操作合格证上岗机制、岗位动态调整机制，有效提高运行人员判断能力、分析能力和处置能力。 

5.2  技术整改措施

（1）请技术人员对PLC性能进行测试，发现异常时更换；对工频合闸中间继电器进行更换。

（2）请专家组织各部门开展学习讨论RB、FCB逻辑动作情况，全面梳理主辅机保护，结合该厂实际，分析保护逻辑可靠性，制定整改措施和计划。每次检修结束后机组启动前，进行送风机变频切换工频试验工作，做好相关试验记录。

作者简介：

何伟 （1979－） 男  安徽阜阳人，工程师，从事发电厂设备运行与管理工作，研究方向电力系统及其自动化，在国家、省部级等期刊，发表专业技术论文多篇。