株洲航電樞紐一起全廠失壓事故的處理

徐志剛

（湖南發(fā)展集團(tuán)有限責(zé)任公司 長(zhǎng)沙市 410011）

1 電站概述

株洲航電樞紐位于株洲縣境內(nèi)湘江空洲灘，上距大源渡樞紐96km，下距株洲市24km，采用燈泡貫流式機(jī)組，裝機(jī)總?cè)萘繛?×28MW，主機(jī)設(shè)備由哈爾濱電機(jī)廠制造，5臺(tái)機(jī)組于2006年10月前全部并網(wǎng)發(fā)電，運(yùn)行平穩(wěn)正常。

附圖為電站主接線圖。電站采用220kV單母線運(yùn)行方式，共兩回出線送至株洲西（王家坪）變電站，線路長(zhǎng)度30km，電站升壓變電系統(tǒng)采用2臺(tái)變壓器，容量分別為63000kVA和100000kVA，分別與1#、2#機(jī)組和3#、4#、5#機(jī)組兩段10.5kV母線相連。

2 事故情況

附圖 電氣主接線圖

2012年4月24日，電站5臺(tái)機(jī)組均帶28MW滿(mǎn)負(fù)荷正常運(yùn)行。17點(diǎn)07分50秒，中控室值班人員發(fā)現(xiàn)上位機(jī)顯示“空王Ⅰ線602斷路器分閘”，“空王Ⅱ線604斷路器分閘”，“空王Ⅰ線第一、二套保護(hù)動(dòng)作”，“空王Ⅱ線第一、二套保護(hù)動(dòng)作”等跳閘信號(hào)。緊接著3#、5#機(jī)組過(guò)速保護(hù)動(dòng)作停機(jī)，1#、2#、4#機(jī)組過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作停機(jī)，全廠失壓?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)：5臺(tái)機(jī)組僅4#機(jī)組輔機(jī)動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)完好，具備應(yīng)急啟動(dòng)條件，19點(diǎn)08分開(kāi)啟4#機(jī)組至空載狀態(tài)，檢查正常后轉(zhuǎn)孤網(wǎng)運(yùn)行。恢復(fù)廠用供電和照明；廠區(qū)排水泵、滲漏排水泵主備用泵因變頻器損壞都不能啟動(dòng)；近區(qū)（弧門(mén)、營(yíng)地和船閘）供配電裝置主開(kāi)關(guān)340和分開(kāi)關(guān)318柜體內(nèi)部過(guò)電壓保護(hù)器有爆炸的現(xiàn)象，318開(kāi)關(guān)頂蓋沖開(kāi)，近區(qū)供電難以短時(shí)恢復(fù)。

3 事故原因

事故發(fā)生后，電廠立即組織設(shè)計(jì)單位、廠家及電力試驗(yàn)院專(zhuān)家對(duì)該起事故原因進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的分析，認(rèn)為事故的主要原因是由于：電廠送出線路空王Ⅰ、Ⅱ回線遭雷電和龍卷風(fēng)襲擊導(dǎo)致3座桿塔倒塌，線路602、604開(kāi)關(guān)同時(shí)跳閘，全廠失壓，全廠設(shè)備遭受雷電過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓連番沖擊。而過(guò)電壓產(chǎn)生原因初步分析：由于輸出Ⅰ、Ⅱ回線602、604開(kāi)關(guān)跳閘，主變高壓側(cè)610、620開(kāi)關(guān)和5臺(tái)機(jī)組出口開(kāi)關(guān)均未同時(shí)跳閘，5臺(tái)機(jī)組與2臺(tái)主變以及近區(qū)供電系統(tǒng)形成內(nèi)部電網(wǎng)運(yùn)行，5臺(tái)機(jī)組本身特性不完全一致，在發(fā)電和吸收電能狀態(tài)中徘徊導(dǎo)致機(jī)組震蕩，5臺(tái)機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷能量無(wú)法釋放，造成該系統(tǒng)電壓過(guò)高，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（約30個(gè)周波），其中電壓有效值為正常值的1.7倍（17000 V），峰值達(dá)到2.3倍（23000V），進(jìn)而造成電站大面積的電氣控制設(shè)備損壞。

4 事故處理

由于本次事故是因?yàn)閮?nèi)部過(guò)電壓導(dǎo)致多類(lèi)電氣設(shè)備損壞，因此有必要對(duì)整個(gè)電廠一次配電系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)所有機(jī)組輔機(jī)、水泵變頻器、近區(qū)開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備都有不同程度的損壞，因此我們及時(shí)采取了以下措施進(jìn)行處理：

（1）在恢復(fù)全廠廠用、近區(qū)和生活區(qū)供電后，及時(shí)對(duì)2#～5#機(jī)組主機(jī)、輔機(jī)、監(jiān)控、保護(hù)、勵(lì)磁等多個(gè)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了全面的檢查，更換和修復(fù)了多個(gè)損壞的電氣設(shè)備，主要為輔機(jī)動(dòng)力屏開(kāi)關(guān)、監(jiān)控系統(tǒng)電源插件、水泵變頻器等。

（2）對(duì)兩臺(tái)主變壓器進(jìn)行了全面的檢查以及電氣和油化試驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)損壞后投入運(yùn)行。

（3）2#主變?cè)谒碗姇r(shí)產(chǎn)生弧光，聲響異常；斷開(kāi)620開(kāi)關(guān)對(duì)2#主變進(jìn)行檢查無(wú)異常，相應(yīng)保護(hù)未動(dòng)作，再次送電后發(fā)現(xiàn)10.5kVⅡ段電壓異常，上位機(jī)顯示Uab達(dá)到19kV，且C相電壓波形不規(guī)則，數(shù)值較小。經(jīng)省中調(diào)同意后再一次將2#主變轉(zhuǎn)檢修進(jìn)行檢查和試驗(yàn)。針對(duì)2#主變充電異常的情況，根據(jù)《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》，再次抽取油樣送技術(shù)監(jiān)督進(jìn)行油化試驗(yàn)，并做了絕緣電阻、本體及套管介損、變比等常規(guī)試驗(yàn)，仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有異常；為進(jìn)一步確定主變是否存在異常，決定進(jìn)行機(jī)組帶主變和機(jī)組帶主變及母線的零起升壓試驗(yàn)，結(jié)果顯示正常，自此完全可以判斷2#主變正常，造成投運(yùn)時(shí)異?，F(xiàn)象的原因可能是10.5kVⅡ母PT短時(shí)磁飽和造成。

5 總 結(jié)

（1）要求設(shè)計(jì)院對(duì)線路開(kāi)關(guān)全跳后，發(fā)電一次設(shè)備內(nèi)部滿(mǎn)負(fù)荷聯(lián)網(wǎng)這種極端運(yùn)行工況進(jìn)行校核，并要求整改方案：在線路602、604開(kāi)關(guān)跳閘后，應(yīng)聯(lián)跳4臺(tái)機(jī)組，僅保留1臺(tái)孤網(wǎng)帶廠用近區(qū)運(yùn)行，爭(zhēng)取年底完成整改。

（2）借鑒其它電站，根據(jù)自身情況借助設(shè)計(jì)單位制定外接保安電源的方案，并及時(shí)與株洲市電業(yè)局溝通，盡快實(shí)現(xiàn)外接保安電源，使供電更加可靠。