一起非典型發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作分析

摘 要：差動(dòng)保護(hù)是目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)所采用的主流保護(hù)。而在發(fā)電廠中，發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)以其靈敏度高、可靠性好的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于發(fā)變組的主保護(hù)。本文以在實(shí)際工作中發(fā)生的一起非典型發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行了分析，論證特殊工況下的發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的正確性，并提出完善保護(hù)配置的新方案。

關(guān)鍵詞：差動(dòng)保護(hù) 零功率保護(hù)

中圖分類號(hào)：TN2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0221-01

1 事件經(jīng)過(guò)

某公司一臺(tái)200MW機(jī)組滿負(fù)荷正常運(yùn)行時(shí)BTG盤突報(bào)發(fā)電機(jī)跳閘，自動(dòng)主汽門關(guān)閉、機(jī)側(cè)380V電機(jī)跳閘，DEH盤顯示高中壓主汽門、調(diào)門關(guān)閉。

運(yùn)行人員立即檢查監(jiān)控畫面，ETS首出“發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障”，MFT首出“全燃料喪失”。進(jìn)一步檢查系統(tǒng)畫面，主開(kāi)關(guān)跳閘，滅磁開(kāi)關(guān)跳閘，廠用電切換至備用變接帶。經(jīng)各專業(yè)檢查，保護(hù)動(dòng)作情況為：汽機(jī)OPC保護(hù)動(dòng)作，發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)動(dòng)作，過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作，發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

2 原因分析

查看發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作記錄和故障錄波器錄波，發(fā)變組三相出現(xiàn)明顯差流。在排除CT回路斷線等二次回路故障后，初步判斷為差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作。（如圖1）

查看勵(lì)磁調(diào)節(jié)器波形與記錄，勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓以及無(wú)功波形均與動(dòng)作報(bào)告相吻合，強(qiáng)勵(lì)功能動(dòng)作。

查看熱工保護(hù)動(dòng)作記錄，機(jī)組轉(zhuǎn)速突升到3155rpm/min，汽機(jī)OPC保護(hù)動(dòng)作；內(nèi)冷水泵跳閘且備用未聯(lián)起，發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)三取二邏輯滿足條件而動(dòng)作。

事后，經(jīng)聯(lián)系對(duì)端變電站，得知當(dāng)時(shí)變電站內(nèi)母線故障發(fā)生，對(duì)端母差保護(hù)動(dòng)作，已跳開(kāi)該機(jī)組出線線路連接在變電站母線上的斷路器（該機(jī)組為發(fā)變線組單元接線，本側(cè)無(wú)母線，出線直接接到對(duì)側(cè)變電站雙母線上）。

在綜合這一系列動(dòng)作特征和數(shù)據(jù)后，總結(jié)此次故障及保護(hù)動(dòng)作過(guò)程如下：

當(dāng)日受大風(fēng)影響，變電站內(nèi)母線發(fā)生B相單相接地，變電站母差保護(hù)動(dòng)作，站內(nèi)開(kāi)關(guān)跳閘，但未聯(lián)跳電廠側(cè)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致該機(jī)組甩負(fù)荷運(yùn)行。對(duì)側(cè)發(fā)生B相接地瞬間，該機(jī)組廠用電母線電壓突變，導(dǎo)致其2號(hào)內(nèi)冷水泵電機(jī)缺相保護(hù)動(dòng)作跳閘，而1號(hào)內(nèi)冷水泵未聯(lián)啟（經(jīng)查為控制回路接觸不良），引發(fā)發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)動(dòng)作。

在機(jī)組甩負(fù)荷運(yùn)行期間，主變高壓側(cè)無(wú)電流，發(fā)電機(jī)帶高廠變運(yùn)行。發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)動(dòng)作后，關(guān)閉主氣門，轉(zhuǎn)速下降，機(jī)端電壓下降，勵(lì)磁系統(tǒng)動(dòng)作于強(qiáng)勵(lì)，過(guò)激磁動(dòng)作，勵(lì)磁電流突增，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電流突增（該增量主要為無(wú)功電流），導(dǎo)致發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)至廠用分支差流增大到定值，發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。查看熱工記錄如下圖，轉(zhuǎn)子電壓、電流，發(fā)電機(jī)有功、無(wú)功變化明顯說(shuō)明了整個(gè)過(guò)程。也由此判斷，雖然此次發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)為非典型工況下的正確動(dòng)作，但發(fā)電機(jī)應(yīng)無(wú)內(nèi)部故障，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的電氣試驗(yàn)也充分驗(yàn)證了這一點(diǎn)。（如圖2）

3 事故中暴露的問(wèn)題

（1）機(jī)組在變電站側(cè)甩負(fù)荷運(yùn)行后，運(yùn)行監(jiān)盤人員在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有控制措施，暴露出運(yùn)行人員處理異常的能力不足，安全風(fēng)險(xiǎn)防控意識(shí)差。

（2）變電站側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘后沒(méi)有聯(lián)跳電廠側(cè)開(kāi)關(guān)；內(nèi)冷水泵缺相保護(hù)動(dòng)作后備用未聯(lián)啟等問(wèn)題，暴露出電廠設(shè)備可靠性差，設(shè)備日常檢查和維護(hù)工作不到位。

（3）在關(guān)于防止汽輪機(jī)損壞的反事故措施中，明確要求當(dāng)機(jī)組由于線路故障造成與系統(tǒng)解列時(shí)，要直跳汽輪機(jī)，不允許自帶廠用電運(yùn)行。電廠歷次反措自查、檢查都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)如此隱患，暴露出設(shè)備管理和技術(shù)監(jiān)督不到位，反措執(zhí)行不力。

4 針對(duì)事故做出的防范措施

（1）發(fā)電部要強(qiáng)化運(yùn)行人員培訓(xùn)工作，提高運(yùn)行人員的專業(yè)水平和專業(yè)技能，不斷強(qiáng)化運(yùn)行值長(zhǎng)和機(jī)組長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)組織處理的職能，提高應(yīng)急處理的能力。

（2）設(shè)備管理部門應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)管理，加強(qiáng)人員技術(shù)和技能培訓(xùn)工作，制定設(shè)備定期倒換和巡檢檢修制度，著力提升設(shè)備可靠性。

（3）加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督管理工作，定期召開(kāi)技術(shù)監(jiān)督分析會(huì)，認(rèn)真執(zhí)行反措和安評(píng)提出的整改意見(jiàn)，將執(zhí)行落實(shí)情況整理備案。

（4）針對(duì)防止汽輪機(jī)損壞的反事故措施要求，增加“零功率保護(hù)”的配置，確保線路故障與系統(tǒng)解列時(shí)汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。