一起750kV線路跳閘的事故分析

陳阿娣

(寧夏電力公司超高壓分公司，寧夏 銀川 750011)

1 事故過程

2009年3月13日00:13，某電廠5號機(jī)組假同期試驗(yàn)結(jié)束后，調(diào)度下令將7511斷路器轉(zhuǎn)熱備用，運(yùn)行人員先合上75111(主變側(cè))隔離開關(guān)，在隨后合75112(線路側(cè))隔離開關(guān)時，保護(hù)動作，將該750kV線路跳開。

2 事故調(diào)查

該發(fā)電廠升壓變電站主接線圖如圖1所示，發(fā)生事故前該750kV線路三相電壓 Uab為780.41kV，Ubc為779.62kV，Uca為779.75kV，7511斷路器在冷備用狀態(tài)，5號發(fā)電機(jī)未起勵。

圖1 某發(fā)電廠升壓變電站主接線圖

保護(hù)動作后，技術(shù)人員對斷路器及保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)檢查，用紅外測溫儀對7511A、7511B、7511C進(jìn)行溫度測量，其中7511C溫度為17℃，其余兩相溫度為0～1℃。線路故障錄波器相關(guān)錄波如圖2所示。

圖2 750kV線路故障錄波器波形圖

保護(hù)動作情況如下:

(1)750kV線路Ⅰ套保護(hù)，型號RCS－931BM，零序過流Ⅳ段保護(hù)動作，最大故障電流0.25A。具體報文如下:

①保護(hù)啟動0ms;

②單相運(yùn)行三跳ABC205ms;

③短路位置C相，7.3km;

④最大故障電流0.25A;

⑤最大零序電流0.24A;

⑥最大差動電流0.01A。

(2)750kV線路Ⅱ套保護(hù)，型號CSC－103A，零序Ⅳ段保護(hù)動作，具體報文如下:

①2ms保護(hù)啟動;

②108ms零序手合加速出口;

③3I0=0.243A，C相跳ABC相;

④00:14:07.286遠(yuǎn)傳命令1開入。

(3)7511斷路器保護(hù)，型號CSC－121A，充電保護(hù)、失靈保護(hù)動作，具體報文如下:

①0ms保護(hù)啟動;

②閉鎖重合閘開入;

③99msI段充電保護(hù)出口;

④109msA相失靈重跳出口;

⑤109msB相失靈重跳出口;

⑥109msC相失靈重跳出口;

⑦110ms三相失靈重跳出口;

⑧411ms相鄰失靈出口。

(4)失靈保護(hù)啟動CSC－125A遠(yuǎn)跳對側(cè)開關(guān)并將線路切除。

(5)5號發(fā)變組B柜，型號DGT－801B，中斷路器閃絡(luò)保護(hù)動作，具體報文如下:

2009－3－1300:13:08572CPUB中斷路器閃絡(luò)T1動作;

2009－3－1300:13:08579CPUA中斷路器閃絡(luò)T1動作;

保護(hù)動作參數(shù):電流I2=0.0838A

閃絡(luò)保護(hù)定值:

I2g1=0.051A

t11=0.3s

t12=1.0s

保護(hù)出口方式為啟動失靈。

(6)發(fā)變組B柜，誤上電保護(hù)動作，具體報文如下:

2009－3－1300:13:08654CPUB發(fā)電機(jī)誤上電保護(hù)動作

2009－3－1300:13:08655CPUA發(fā)電機(jī)誤上電保護(hù)動作

保護(hù)動作參數(shù):

電阻 RAB= －10.0297Ω

電抗 XBA= －9.2322Ω

電阻 RBC= －0.2053Ω

電抗 XBC= －8.8334Ω

電阻 RCA=9.6933Ω

電抗 XCA= －8.3734Ω

誤上電保護(hù)定值:

正向 Z1F=5.31Ω

反向 Z1B=0.531Ω

Ig=0.699A

t11=0.3s

t12=1.0s

t13=2.0s

t14=1.0s

保護(hù)出口方式為滅磁。

3 事故原因分析

根據(jù)錄波圖和保護(hù)動作情況分析，發(fā)現(xiàn)7511C斷路器有電流通過，初步斷定系75112合閘時，線路電壓加于7511斷路器C相，導(dǎo)致7511斷路器C相觸頭發(fā)生持續(xù)閃絡(luò)，并最終擊穿。故障電流通過大賀I線C相、75112隔離開關(guān)C相、7511斷路器C相、75111隔離開關(guān)C相、五號主變C相，最終經(jīng)五號主變中性點(diǎn)接地而形成回路，流過約600A的故障電流。發(fā)變組保護(hù)方面，因有0.08A的負(fù)序電流，而啟動中斷路器閃絡(luò)保護(hù)，同時啟動誤上電保護(hù)。該故障電流在線路保護(hù)內(nèi)部反映為零序電流，使線路保護(hù)零序Ⅳ段保護(hù)動作;斷路器保護(hù)充電保護(hù)動作，并通過啟動失靈保護(hù)后，經(jīng)411ms遠(yuǎn)跳對側(cè)開關(guān)。

2009年3月13日，技術(shù)人員對7511斷路器進(jìn)行進(jìn)一步檢查分析。

(1)對7511C斷路器內(nèi)部氣體進(jìn)行檢測，SO2含量:16.7ppm，H2S含量:43ppm，CO 含量:187ppm，7511A、7511B斷路器內(nèi)部氣體正常.

(2)對7511斷路器進(jìn)行了介損試驗(yàn)，7511A、B相試驗(yàn)結(jié)果和交接試驗(yàn)結(jié)果相比變化不大、7511C相介損試驗(yàn)過程中加壓至500V左右時，電壓建立不起來;用2500V搖表測斷口絕緣為零;進(jìn)一步證實(shí)為斷路器內(nèi)部故障。

(3)3月13日下午，廠家人員到達(dá)現(xiàn)場，連夜開始回收SF6氣體，14日上午打開端蓋進(jìn)行檢查，現(xiàn)象如下:①內(nèi)部有黑色粘稠物體和融化物質(zhì);②絕緣拉桿上接頭拉脫，致使在機(jī)構(gòu)在分閘位置時，主斷口已分開，而電阻斷口處于合狀態(tài)。分析認(rèn)為:絕緣拉桿拉脫導(dǎo)致斷路器分閘位置不到位，主斷口分開后，而電阻斷口處于合位置，在3月13日0:13送電過程中，當(dāng)隔離開關(guān)合閘時，斷路器電阻投入時間約2s，而電阻正常投入時間應(yīng)為8～12ms，致使并聯(lián)電阻體嚴(yán)重?zé)龘p，產(chǎn)生上述異物。

4 結(jié)論

通過以上分析，認(rèn)為該電廠升壓變7511斷路器分閘時絕緣拉桿脫落導(dǎo)致斷路器分閘位置不到位是造成此次750kV線路跳閘事故的主要原因。

絕緣拉桿脫落導(dǎo)致斷路器分閘位置不到位時斷路器本體的分合指示、綜自系統(tǒng)及保護(hù)裝置所示的斷路器分合狀態(tài)將不能正確反映斷路器的實(shí)際狀態(tài)。因?yàn)榫C自系統(tǒng)及保護(hù)裝置所取的斷路器狀態(tài)均來自于斷路器的輔助接點(diǎn)，雖然絕緣拉桿脫落導(dǎo)致斷路器實(shí)際的分閘位置不到位，但輔助接點(diǎn)卻已接通至分閘位置，給綜自、保護(hù)系統(tǒng)以斷路器分閘的假象。這種情況下，只能依靠后備保護(hù)動作去切除故障，若此時保護(hù)拒動，將出現(xiàn)非全相運(yùn)行的狀態(tài)，且不易被發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重危及人身、設(shè)備乃至電網(wǎng)的安全。

為預(yù)防同類事故發(fā)生，確保人身、電網(wǎng)、設(shè)備的安全，針對上述情況應(yīng)做好以下幾點(diǎn):

(1)提高該類型750kV斷路器的產(chǎn)品質(zhì)量，及時消除該類型產(chǎn)品的家族性缺陷，避免同類事故發(fā)生。

(2)在對該類型750kV斷路器進(jìn)行操作時，應(yīng)先檢查綜自系統(tǒng)斷路器三相電流為零后再去現(xiàn)場核對斷路器的分合指示，避免出現(xiàn)人身傷亡事故。

(3)提高繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性，確保保護(hù)正確動作，避免擴(kuò)大事故范圍。

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