網(wǎng)控110V直流接地的查找處理及預(yù)防

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(四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司，四川 廣安 638000)

某發(fā)電廠先后經(jīng)歷一、二、三期工程建設(shè)投產(chǎn)，圓滿實(shí)現(xiàn)總裝機(jī)2400MW規(guī)模。其中，一期2×300MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組經(jīng)220kV升壓站送出負(fù)荷。220kV升壓站共有9個(gè)開關(guān)，分別為2臺(tái)機(jī)組出口開關(guān)201，202，4條線路開關(guān)261，262，263，264和3臺(tái)啟備變開關(guān)205，206，207。二期2×300MW和三期2×600MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)500kV升壓站送出負(fù)荷。500kV升壓站采用3/2接線方式，共有3個(gè)完整串，9個(gè)開關(guān)。第1串 5011，5012，5013開關(guān)， 第2串 5021，5022，5023開關(guān)，第3串5031，5032，5033開關(guān)。

該廠二、三期4臺(tái)機(jī)組(3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào))分別接入500kV升壓站第1，2，3串。500kV第2串中開關(guān)5022為4號(hào)、5號(hào)機(jī)主變出口公共開關(guān)，一般作為第2串解環(huán)和合環(huán)用，二、三期控制員均有操作權(quán)限。4號(hào)、5號(hào)機(jī)組與500kV電網(wǎng)解列和并列均用邊開關(guān)5021，5023操作。

1 網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)負(fù)荷分配情況

按基建設(shè)計(jì)，該廠220kV、500kV升壓站均設(shè)有網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)，為升壓站線路保護(hù)、控制、信號(hào)屏，母線保護(hù)柜，電網(wǎng)安全控制柜，故障錄波器等提供直流電源。

一期集控室設(shè)有220kV升壓站監(jiān)控立盤，監(jiān)視220kV 4條線路的電流、功率，線路開關(guān)的控制、保護(hù)信號(hào)，I，II號(hào)母線電壓、保護(hù)信號(hào)及220kV網(wǎng)控110V直流運(yùn)行情況。一期220kV升壓站網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“220kV網(wǎng)控110V直流”)，除為一期220kV升壓站的線路261，262，263，2644個(gè)開關(guān)、線路保護(hù)及220kV I、II號(hào)母線保護(hù)提供直流控制電源外，還為二、三期500kV第1串5011，5012，5013開關(guān)，第2串5021，5022，5023開關(guān)，500kV I回線路保護(hù)屏，500kV I、II號(hào)母線保護(hù)屏提供直流電源。

二、三期集控室沒(méi)有設(shè)計(jì)500kV升壓站監(jiān)控立盤，但設(shè)有500kV網(wǎng)控上位機(jī)，二、三期集控室各有2臺(tái)上位機(jī)，互為備用。二、三期集控均有操作權(quán)限，均可在500kV網(wǎng)控上位機(jī)上監(jiān)控500kV升壓站線路、各開關(guān)電流、保護(hù)、信號(hào)，I、II號(hào)母線電壓、保護(hù)、信號(hào)和500kV升壓站網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“500kV網(wǎng)控110V直流”)。500kV第3串5031，5032，5033開關(guān)由500kV網(wǎng)控110V直流供電。

2 網(wǎng)控110V直流接地的處理

網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)接地故障前，該廠4號(hào)、5號(hào)機(jī)組運(yùn)行，4號(hào)、5號(hào)機(jī)主變出口500kV 5021，5022，5023開關(guān)運(yùn)行正常。220kV網(wǎng)控110V直流對(duì)5022，5023開關(guān)控制、保護(hù)、信號(hào)系統(tǒng)供電正常。

2011-03-09T03:52，該廠500kV第2串5023開關(guān)跳閘，5號(hào)機(jī)組只能經(jīng)5022開關(guān)送出負(fù)荷。電氣值班員檢查發(fā)現(xiàn)：500kV故障錄波裝置報(bào)“區(qū)外故障”，5023開關(guān)保護(hù)裝置無(wú)異常，500kV II號(hào)母運(yùn)行正常，5號(hào)機(jī)組DCS畫面和立盤發(fā)“500kV 5023開關(guān)跳閘”報(bào)警，于是通知電氣檢修人員檢查處理，并匯報(bào)給電氣技術(shù)管理人員。

05:10，一期集控室220kV監(jiān)控立盤“220kV網(wǎng)控110V直流Ⅰ號(hào)母線故障”報(bào)警，一期檢查220kV網(wǎng)控110V直流Ⅰ號(hào)母線負(fù)極接地(負(fù)極對(duì)地電壓為-22V，正極對(duì)地電壓為88V)。三期嘗試斷開5023開關(guān)保護(hù)屏內(nèi)直流電源空開后，一期“220kV網(wǎng)控110V直流Ⅰ號(hào)母線故障”報(bào)警消失。初步分析認(rèn)為，5023開關(guān)控制回路接地，導(dǎo)致5023開關(guān)保護(hù)誤動(dòng)跳閘。

08:10，電氣檢修人員辦票檢查5023開關(guān)控制回路。09:10，處理5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架內(nèi)5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏至5023開關(guān)保護(hù)屏第1組跳閘線圈2根正極電纜短路(更換已受傷長(zhǎng)約0.5m的電纜)，恢復(fù)5023開關(guān)運(yùn)行正常。

09:59起，5號(hào)機(jī)DCS畫面上主變A相油箱油溫2號(hào)測(cè)點(diǎn)，高廠變油箱油溫1號(hào)、2號(hào)測(cè)點(diǎn)，高廠變繞組溫度、主變B相繞組溫度顯示時(shí)好時(shí)壞，通知熱工、電氣檢修人員檢查上述測(cè)點(diǎn)，并匯報(bào)給電氣技術(shù)管理人員。為了防止主變、高廠變油溫保護(hù)誤動(dòng)跳機(jī)，經(jīng)請(qǐng)示總工程師同意，將5號(hào)機(jī)發(fā)變組高廠變油溫和主變A、B相油溫高保護(hù)退出。

13:10，一期集控室“220kV網(wǎng)控110V直流故障”又報(bào)警，經(jīng)查為500kV第2串5022開關(guān)保護(hù)屏直流2號(hào)電源故障報(bào)警。退出5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏出口跳5022開關(guān)壓板，并通知電氣檢修人員檢查。

15:16，5號(hào)機(jī)集控110V直流系統(tǒng)故障報(bào)警，就地檢查為110V直流正極接地(正極對(duì)地35V，負(fù)極對(duì)地-75 V)。生產(chǎn)部立即組織，詳細(xì)布置和實(shí)施了220kV、500kV網(wǎng)控110V直流和5號(hào)機(jī)集控110V直流系統(tǒng)接地查找工作。

18:00，搭設(shè)腳手架，全面檢查5號(hào)爐磨煤機(jī)上部13 m層電纜橋架。電氣人員發(fā)現(xiàn)5號(hào)爐B磨煤機(jī)上部煤粉管處電纜橋架積粉自燃，已經(jīng)燒傷多根電纜絕緣。該電纜橋架內(nèi)布置有5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)屏110V直流電纜、發(fā)變組保護(hù)屏至500kV 5022，5023開關(guān)的控制、保護(hù)、信號(hào)電纜，同時(shí)還包括發(fā)變組油溫，繞組溫度，輕重瓦斯，電壓、電流采樣電纜。

18:27，二期嘗試斷開4號(hào)、5號(hào)機(jī)主變出口5022開關(guān)直流電源空開后，一期集控室“220kV網(wǎng)控110V直流故障”報(bào)警消失。

19:30，電氣檢修人員又處理了5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏至5022開關(guān)保護(hù)屏第1組跳閘線圈2根負(fù)極電纜絕緣低后(更換已受傷長(zhǎng)約0.5 m的電纜)，500kV第2串5022開關(guān)保護(hù)屏直流2號(hào)電源故障報(bào)警和220kV網(wǎng)控110V直流故障報(bào)警消失，投入5號(hào)機(jī)發(fā)變組C屏出口跳5022開關(guān)壓板。

21:50，因處理5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架內(nèi)受損電纜絕緣工作需要，經(jīng)總工程師同意，退出5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏主變ABC相油溫保護(hù)、脫硫變油溫保護(hù)、主變ABC重瓦斯、高廠變重瓦斯、脫硫變重瓦斯、勵(lì)磁變溫度高保護(hù)。

2011-03-10T03:42，熱工、電氣檢修人員將5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架內(nèi)受損電纜絕緣處理完畢，投入5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏各保護(hù)。至此，5號(hào)機(jī)110V直流系統(tǒng)接地故障全部消除，220kV網(wǎng)控110V直流、5號(hào)機(jī)集控110V直流系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

3 110V直流系統(tǒng)接地的原因分析

3.1 電纜橋架被燒的原因

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，5號(hào)機(jī)B磨煤機(jī)上方電纜橋架積煤并非自燃，而是2011-03-08T15:30，鍋爐檢修人員辦理了“5號(hào)爐B磨煤機(jī)出口B2出料閥后粉管漏粉處理”工作票(還辦理了動(dòng)火工作附票)，對(duì)B2粉管實(shí)施了焊補(bǔ)，該工作于當(dāng)日18:20結(jié)束。粉管補(bǔ)焊過(guò)程中，因焊工處理不當(dāng)，焊渣落入5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方的電纜橋架，引燃電纜橋架上的積煤，積煤緩慢“自燃”，先后燒壞了該電纜橋架內(nèi)的5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)屏至5023，5022開關(guān)的直流電源、高廠變、主變油溫、繞組溫度、瓦斯保護(hù)等測(cè)量、信號(hào)、保護(hù)、控制電纜。

3.2 500kV 5023開關(guān)誤動(dòng)跳閘的原因

因5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架內(nèi)5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏至5023開關(guān)保護(hù)屏第1組跳閘線圈2根正極電纜被燒，短路使 500kV 5023開關(guān)跳閘回路接通，開關(guān)跳閘。

3.3 5號(hào)機(jī)DCS畫面溫度顯示異常的原因

5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架內(nèi)的5號(hào)機(jī)高廠變、主變油溫、繞組溫度電纜被燒，導(dǎo)致了上述溫度測(cè)量信號(hào)不準(zhǔn)，進(jìn)而在5號(hào)機(jī)組DCS畫面顯示時(shí)好時(shí)壞。

3.4 “220kV網(wǎng)控110V直流故障”和“5號(hào)機(jī)110V直流系統(tǒng)故障”延遲報(bào)警的原因

5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架因焊渣引燃積煤，燃燒過(guò)程是緩慢發(fā)展的。首先燒壞5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏至5023開關(guān)保護(hù)屏第1組跳閘線圈2根正極電纜短路，再燒壞5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏至5022開關(guān)保護(hù)屏第1組跳閘線圈2根負(fù)極電纜，使“220kV網(wǎng)控110V直流故障”先后報(bào)警。隨著該處電纜橋架積煤自燃的持續(xù)，進(jìn)而使5號(hào)機(jī)集控110V直流至發(fā)變組保護(hù)屏的控制電纜對(duì)地絕緣下降，觸發(fā)了“5號(hào)機(jī)集控110V直流故障”報(bào)警。

4 事故處理過(guò)程暴露出的問(wèn)題

4.1 電氣檢修管理不完善

電氣檢修相關(guān)人員對(duì)故障的處理分析簡(jiǎn)單，尤其是技術(shù)管理人員沒(méi)有高度重視，沒(méi)有及時(shí)跟進(jìn)和制定方案，沒(méi)有及時(shí)查找根源。

2011-03-09T09:10，電氣檢修人員發(fā)現(xiàn)并更換了5號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架處5號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)C屏至5023開關(guān)保護(hù)屏第1組跳閘線圈2根正極0.5 m長(zhǎng)的受損電纜，但沒(méi)有分析出該電纜受損的真正原因是積煤燃燒的高溫碳渣燒壞了電纜絕緣，更沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該電纜橋架上方的積煤還在燃燒，延誤了處理時(shí)機(jī)，致使該電纜橋架內(nèi)5號(hào)機(jī)發(fā)變組多個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)顯示異常和5022開關(guān)保護(hù)屏2號(hào)電源故障的相繼發(fā)生。

4.2 電氣運(yùn)行管理不完善

二、三期電氣運(yùn)行規(guī)程和電氣系統(tǒng)圖上均沒(méi)有500kV第1串5011，5012，5013開關(guān)、第2串5021，5022，5023 開關(guān)、500kV I回線路、500kV I、II號(hào)母線保護(hù)的直流控制、保護(hù)、信號(hào)電源均取自220kV網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)的說(shuō)明和標(biāo)注；二、三期集控室立盤上也沒(méi)有“220kV網(wǎng)控110V直流故障”報(bào)警，沒(méi)能引起二、三期運(yùn)行重視，運(yùn)行及時(shí)預(yù)見到5023，5022開關(guān)直流控制電源異常和5號(hào)機(jī)發(fā)變組的溫度顯示異常都是因?yàn)?號(hào)爐B磨煤機(jī)上方電纜橋架積煤自燃燒壞電纜所致。

5 事故預(yù)防措施

(1) 加強(qiáng)檢修動(dòng)火作業(yè)管理。嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火工作票制度，動(dòng)火前要做好鋪墊，作業(yè)后要清除火種，杜絕現(xiàn)場(chǎng)遺留火種。

(2) 加強(qiáng)鍋爐本體、輸卸煤及制粉系統(tǒng)治漏和積煤清掃工作，減少積煤、積粉和杜絕積煤自燃。

(3) 加強(qiáng)易積粉、積煤區(qū)域的電纜及電纜橋架的巡視和測(cè)溫工作，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理。

(4) 加強(qiáng)電氣檢修管理，尤其是技術(shù)管理，消缺處理過(guò)程中，應(yīng)查清缺陷根源，深層次地分析問(wèn)題根源，根治缺陷。

(5) 完善電氣運(yùn)行規(guī)程和圖紙。在一、二、三期電氣運(yùn)行規(guī)程中增補(bǔ)“220kV網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)負(fù)荷有：一期220kV升壓站的261，262，263，2644個(gè)線路開關(guān)的控制、信號(hào)電源；500kV第1串5011，5012，5013開關(guān)和第2串5021，5022，5023開關(guān)的控制、信號(hào)電源；500kV I、II母線保護(hù)控制、信號(hào)電源”。在一、二、三期電氣系統(tǒng)圖中增補(bǔ)“220kV網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)圖”和“500kV網(wǎng)控110V直流系統(tǒng)圖”，以利于一、二、三期運(yùn)行人員同時(shí)學(xué)習(xí)掌握。

(6) 完善二、三期機(jī)組網(wǎng)控110V直流故障報(bào)警。在該廠3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)機(jī)組立盤和DCS系統(tǒng)上應(yīng)增設(shè)“220kV網(wǎng)控110V直流故障”聲光報(bào)警；在6號(hào)機(jī)組立盤和DCS系統(tǒng)上增設(shè)“500kV網(wǎng)控110V直流故障”聲光報(bào)警。

(7) 完善直流接地處理技術(shù)管理。發(fā)生直流接地故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)、快速查找消除接地故障點(diǎn)。

直流系統(tǒng)接地查找應(yīng)堅(jiān)持“先信號(hào)回路、事故照明回路，再操作回路、控制回路、保護(hù)回路”的原則，重點(diǎn)檢查絕緣差的回路。

定期巡視直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣，特別是對(duì)絕緣差、環(huán)境潮濕、粉塵易堆積、積煤易自燃的電纜及電纜橋架的監(jiān)視和測(cè)溫。

運(yùn)行必須認(rèn)真做好危險(xiǎn)點(diǎn)分析工作，執(zhí)行好生產(chǎn)逐級(jí)匯報(bào)制度，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)匯報(bào)相關(guān)管理人員，以獲得技術(shù)支持，使更多的技術(shù)人員都想問(wèn)題、填措施，解決問(wèn)題，預(yù)防異常擴(kuò)大為事故。

(8) 嚴(yán)格遵循“四不放過(guò)”原則。發(fā)生異常和事故，必須嚴(yán)格遵循“四不放過(guò)”原則，認(rèn)真地組織分析，查清事故原因，使相關(guān)人員吸取事故教訓(xùn)，并追究責(zé)任，尤其是管理責(zé)任。要舉一反三，突出重點(diǎn)，對(duì)照《二十五項(xiàng)反事故措施》和有關(guān)規(guī)定，制定專項(xiàng)整改措施，修訂、完善運(yùn)行規(guī)程，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，杜絕同類事故再次發(fā)生。

6 結(jié)束語(yǔ)

要完善電氣檢修管理，需高度重視110V直流系統(tǒng)故障，掌握110V直流負(fù)荷分配情況，主動(dòng)學(xué)習(xí)查找接地措施，不斷完善運(yùn)行規(guī)程、圖紙和預(yù)案，勤檢查，早發(fā)現(xiàn)，果斷處理，控制異常，從而杜絕事故。

1 國(guó) 彬， 陸遠(yuǎn)萍.直流系統(tǒng)接地故障的消除方法[N].中國(guó)電力報(bào)，2004.

2 趙東升.便攜式直流接地探測(cè)裝置[J].電力安全技術(shù)，2002(10).

3 李立秋，劉 芬.一起直流接地故障的處理[J].四川電力技術(shù)，2002(4).