短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)原因分析及預(yù)防措施

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(四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司,四川廣安 638000)

0 引言

某發(fā)電廠500kV系統(tǒng)采用3/2接線(xiàn)方式,共有3個(gè)完整串,其中2條出線(xiàn)分別經(jīng)第1串、第3串接入500kV電網(wǎng),4臺(tái)機(jī)組(#3、#4、#5、#6燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組)分別接入第1串、第2串、第3串。

1 系統(tǒng)概況

該廠500kV系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),4臺(tái)機(jī)組全部運(yùn)行,主變壓器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)主變)出口刀閘均合閘,500 kV9個(gè)開(kāi)關(guān)(5011,5012,5013,5021,5022,5023,5031,5032,5033開(kāi)關(guān))均合閘,2條線(xiàn)路I,II全部運(yùn)行,500kV系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。500kV斷路器、線(xiàn)路、母差保護(hù)及安控裝置按運(yùn)行規(guī)程正常投運(yùn),短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)隨主變出口刀閘的合閘而自動(dòng)退出。短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)依靠對(duì)應(yīng)機(jī)組主變出口刀閘的輔助接點(diǎn)來(lái)自動(dòng)控制投、退。500kV系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖1所示。

如圖1所示,500kV2條出線(xiàn)均沒(méi)有設(shè)計(jì)隔離刀閘,500kVⅠ線(xiàn)5012,5013開(kāi)關(guān)之間和500kVⅡ線(xiàn)5032,5033開(kāi)關(guān)之間也沒(méi)有設(shè)計(jì)短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。4臺(tái)機(jī)組主變至500kV系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有隔離刀閘,與機(jī)組相連的2個(gè)開(kāi)關(guān)之間均設(shè)計(jì)有短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)某機(jī)組停運(yùn)時(shí),斷開(kāi)其主變出口刀閘,使機(jī)組與500kV系統(tǒng)斷開(kāi),與機(jī)組相連的2個(gè)開(kāi)關(guān)之間的短引線(xiàn)依靠短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)來(lái)快速切除故障。此時(shí),短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)隨主變出口刀閘的斷開(kāi)而自動(dòng)投運(yùn)。

2 事故前500kV系統(tǒng)運(yùn)行情況

下面分析短引線(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)事故前,該廠500kV系統(tǒng)運(yùn)行情況。

(1)2008年10月起,電網(wǎng)負(fù)荷低,該廠#3、#4、#6機(jī)組停運(yùn),只運(yùn)行了#5機(jī)組。

圖1 500kV系統(tǒng)接線(xiàn)圖

#4機(jī)組停運(yùn)后,退出#4機(jī)組發(fā)電機(jī)變壓器組(以下簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)變組)A,B保護(hù)屏出口壓板,斷開(kāi)#4主變出口刀閘,再合上500kV5021,5022開(kāi)關(guān),保持500kV環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,5021和5022開(kāi)關(guān)之間的短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)隨#4主變出口刀閘的斷開(kāi)自動(dòng)投入運(yùn)行。

同樣,#3、#6機(jī)組停運(yùn)后,退出了#3、#6機(jī)組發(fā)變組A,B保護(hù)屏出口壓板,斷開(kāi)了#3、#6主變出口刀閘,合上了500kV5011,5012,5031,5032開(kāi)關(guān),保持500kV環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,5011,5012開(kāi)關(guān)之間和5031,5032開(kāi)關(guān)的短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)隨#3、#6主變出口刀閘的斷開(kāi)自動(dòng)投入運(yùn)行。

(2)該電廠利用只運(yùn)行#5機(jī)組的有利時(shí)機(jī),配合電網(wǎng)公司先后安排了500kV系統(tǒng)各開(kāi)關(guān)、CT清掃預(yù)試及保護(hù)校驗(yàn)等檢修工作。

2008年11月12日11時(shí)按四川省電力調(diào)度中心調(diào)令斷開(kāi)了500kV第1串5013、第2串5023、第2串5033開(kāi)關(guān),辦理了“500kVII組母線(xiàn)、PT及避雷器清掃預(yù)試”檢修工作票。此時(shí),#3、#4、#6機(jī)組停運(yùn),其主變出口刀閘全部斷開(kāi),與#3、#4、#6機(jī)組相連的5011和5012開(kāi)關(guān)之間、5021和5022開(kāi)關(guān)之間、5031和5032開(kāi)關(guān)之間的短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)自動(dòng)投運(yùn)。運(yùn)行的#5機(jī)組只能通過(guò)5022,5021及500 kVⅠ母及5011,5012,5031,5032開(kāi)關(guān)向500kVI,II回線(xiàn)路送出負(fù)荷。此時(shí),500kV5022和5021開(kāi)關(guān)任一開(kāi)關(guān)跳閘,都必將使#5機(jī)組無(wú)送出通道跳機(jī);相比正常運(yùn)行時(shí),#5機(jī)組可以通過(guò)500kV5022和5023開(kāi)關(guān)經(jīng)2條母線(xiàn)送出負(fù)荷,可靠性大大下降。

(3)#4機(jī)組發(fā)變組保護(hù)電流采樣情況。#4機(jī)主變差動(dòng)保護(hù)1用的電流信號(hào)來(lái)自:500kV5021開(kāi)關(guān)#14組CT和5022開(kāi)關(guān)#21組CT,這2個(gè)電流信號(hào)先到發(fā)變組保護(hù)A屏;再串接至5021開(kāi)關(guān)保護(hù)屏的短引線(xiàn)差動(dòng)1,供短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)差流信號(hào);最后串接至500kV安控裝置。

#4機(jī)組主變差動(dòng)保護(hù)2同保護(hù)1,冗余配置,用的電流信號(hào)來(lái)自:500kV5021開(kāi)關(guān)#13組CT和5022開(kāi)關(guān)#22組CT,先到發(fā)變組保護(hù)B屏,再串接至5021開(kāi)關(guān)保護(hù)屏上的短引線(xiàn)差動(dòng)2,最后串接至500kV安控裝置。

3 短引線(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)的事故經(jīng)過(guò)

2008年11月13日,該廠“500kVII母檢修”工作仍在進(jìn)行。2008-11-13T16:00電控員檢查發(fā)現(xiàn)#4機(jī)發(fā)變組保護(hù)B屏發(fā)“主變差動(dòng)CT斷線(xiàn)”和“差流越限”2個(gè)信號(hào)異常報(bào)警,檢查停運(yùn)的#4機(jī)組已退出了#4發(fā)變組保護(hù)A,B屏出口跳500kV5021和5022開(kāi)關(guān)壓板,確認(rèn)#4機(jī)組發(fā)變組保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)跳開(kāi)500kV5021和5022開(kāi)關(guān),匯報(bào)了當(dāng)班值長(zhǎng)并通知了電氣維護(hù)人員檢查處理這2個(gè)“異常報(bào)警”。

2008-11-13T17:23500kV5021和5022開(kāi)關(guān)跳閘,#5機(jī)組跳閘。

隨后,電氣維護(hù)人員檢查回話(huà),#5機(jī)組跳閘的原因?yàn)?00kV5021和5022開(kāi)關(guān)之間的短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

2008-11-13T20:30電氣維護(hù)人員將#4機(jī)組發(fā)變組保護(hù)B屏內(nèi)短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)引接的5021開(kāi)關(guān)#13組CT三相短接。

2008-11-13T20:43合上#4機(jī)組主變出口5021開(kāi)關(guān)。

2008-11-13T21:09#5機(jī)組經(jīng)5022開(kāi)關(guān)與系統(tǒng)并網(wǎng),帶負(fù)荷正常。

4 短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)的原因分析

電氣維護(hù)人員接到運(yùn)行電話(huà)通知后,于2008-11-13T16:25檢查發(fā)現(xiàn):#4機(jī)組發(fā)變組保護(hù)B屏5021開(kāi)關(guān)#13組CTA相電流采樣顯示值為0,測(cè)量二次回路三相電流均為0.14A。由于保護(hù)用的電流采樣回路全部密封在裝置內(nèi)部,且#5機(jī)組正在運(yùn)行,500kV5021,5022開(kāi)關(guān)在運(yùn)行狀態(tài),電氣維護(hù)人員擔(dān)心檢查中誤動(dòng)跳機(jī),向運(yùn)行人員交代,無(wú)法在機(jī)組運(yùn)行中處理,暫監(jiān)視運(yùn)行。

2008-11-13T17:23500kV5021開(kāi)關(guān)、5022開(kāi)關(guān)跳閘,#5機(jī)組跳閘。

機(jī)組跳閘后,電氣人員詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn),引起500 kV5021開(kāi)關(guān)短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的原因?yàn)?#4機(jī)組發(fā)變組保護(hù)B屏CT采樣板上的二次隔離變燒壞,形成了開(kāi)路,且該電流回路與5021開(kāi)關(guān)短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)為同一電流回路串接,最后造成了5021開(kāi)關(guān)短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)差流采樣值超過(guò)動(dòng)作值,且不滿(mǎn)足TA斷線(xiàn)閉鎖保護(hù)條件,而動(dòng)作出口跳開(kāi)了5021開(kāi)關(guān)、5022開(kāi)關(guān)。由于此時(shí)500kVⅡ母在檢修,5023開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài),5021開(kāi)關(guān)和5022開(kāi)關(guān)跳閘造成#5機(jī)組無(wú)送出通道跳機(jī)。

5 事故預(yù)防措施

5.1 加強(qiáng)預(yù)案管理

嚴(yán)格制訂特殊異常運(yùn)行方式下的安全技術(shù)保障措施并切實(shí)落實(shí)到位。500kVⅡ母檢修,5023開(kāi)關(guān)斷開(kāi),#5機(jī)組只能通過(guò)5022和5021開(kāi)關(guān)送出負(fù)荷,應(yīng)制訂防止5021和5022開(kāi)關(guān)誤跳的詳細(xì)安全技術(shù)保障措施并實(shí)施。

5.2 加強(qiáng)檢修管理

電氣維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)各自責(zé)任區(qū)內(nèi)的設(shè)備定期定點(diǎn)巡視檢查,及早發(fā)現(xiàn)諸如端子排接線(xiàn)發(fā)熱等缺陷,早發(fā)現(xiàn)、早處理,防患于未然。該次事故原因就是設(shè)備質(zhì)量差,電氣巡視維護(hù)不到位,沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)變組保護(hù)B屏CT采樣板的二次隔離變壓器副邊過(guò)熱。

合理安排檢修,特別是外委檢修的管理,要從外委單位資質(zhì)、人員技術(shù)、人員數(shù)量等方面,嚴(yán)格控制檢修質(zhì)量,合理縮短檢修工期。500kVⅡ母檢修,2008年11月12日11時(shí)開(kāi)工,11月14日21時(shí)工作結(jié)束,歷時(shí)近2.5d,檢修工期過(guò)長(zhǎng),留下了安全隱患。

5.3 加強(qiáng)運(yùn)行管理

嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”,規(guī)范缺陷管理,把各項(xiàng)規(guī)章制度落實(shí)到實(shí)處,形成閉環(huán)。運(yùn)行必須認(rèn)真做好危險(xiǎn)點(diǎn)分析和生產(chǎn)逐級(jí)匯報(bào)工作,發(fā)現(xiàn)異常,值班員應(yīng)將檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、現(xiàn)象及時(shí)匯報(bào)值長(zhǎng),值長(zhǎng)不能確定問(wèn)題及其危害程度時(shí),應(yīng)請(qǐng)示相應(yīng)專(zhuān)工和領(lǐng)導(dǎo)以獲得技術(shù)支持,使更多的技術(shù)人員都想問(wèn)題、找措施,從而解決問(wèn)題,預(yù)防事故的演變和擴(kuò)大。

5.4 加強(qiáng)維修培訓(xùn)

電氣維護(hù)人員作為電氣一次、二次設(shè)備的維護(hù)和日常檢查人,其技能培訓(xùn)尤其重要。電氣繼保人員應(yīng)比運(yùn)行人員更清楚二次系統(tǒng)設(shè)備的接線(xiàn)、電壓/電流采樣及二次負(fù)荷的分配、保護(hù)配置情況,更應(yīng)分析到所有可能誤動(dòng)的保護(hù)并要求運(yùn)行及時(shí)退出相關(guān)保護(hù),避免保護(hù)誤動(dòng)。此次電流異常檢查處理過(guò)程中,電氣人員只是判斷了問(wèn)題在發(fā)變組保護(hù)B柜的電流采樣裝置,沒(méi)有分析到該電流也串接到了5021和5022開(kāi)關(guān)短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。

5.5 加強(qiáng)運(yùn)行培訓(xùn)

運(yùn)行人員是機(jī)組異常的第一發(fā)現(xiàn)者和事故處理者。運(yùn)行人員對(duì)電氣二次測(cè)量、保護(hù)配置情況等知識(shí)掌握不精,不熟悉繼電保護(hù)的電壓、電流采樣及二次負(fù)荷的分配情況。此次事故暴露出運(yùn)行人員沒(méi)有掌握“5021開(kāi)關(guān)CT的電流采樣信號(hào)也串接至了5021,5022開(kāi)關(guān)短引線(xiàn)保護(hù)”知識(shí)。因此,必須加強(qiáng)運(yùn)行人員的技能培訓(xùn)。

5.6 加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理

認(rèn)真吸取事故教訓(xùn),分析事故原因,舉一反三,突出重點(diǎn),對(duì)照國(guó)電發(fā)[2000]589號(hào)文《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》和有關(guān)規(guī)定制訂專(zhuān)項(xiàng)整改措施,修訂、完善運(yùn)行規(guī)程(規(guī)程中沒(méi)有短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)電流取樣及其保護(hù)投停等具體規(guī)定),盡快消除設(shè)備缺陷,全面解決生產(chǎn)管理中存在的問(wèn)題,杜絕同類(lèi)事故再次發(fā)生。

6 結(jié)束語(yǔ)

電氣人員必須高度重視短引線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)問(wèn)題,不斷完善規(guī)程和預(yù)案,認(rèn)真學(xué)習(xí)掌握其二次接線(xiàn)及負(fù)荷分配,勤檢查、早發(fā)現(xiàn),果斷處理異常,才能控制異常擴(kuò)大為事故。

[1]余耀權(quán),陳少華.500kV短引線(xiàn)保護(hù)誤投入運(yùn)行的分析和處理[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2003,23(12):84-85.

[2]侯勁松.短引線(xiàn)保護(hù)中的問(wèn)題探討[J].安徽電力職工大學(xué)學(xué)報(bào),2001,6(3):92-93.

[3]國(guó)家電力調(diào)度通訊中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M].2版.北京:中國(guó)電力出版社,2002.