電廠(chǎng)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)故障所引發(fā)事故分析

目前，我國220kV及以上電壓等級的開(kāi)關(guān)基本都是分相操作的。由于開(kāi)關(guān)操作機構及其電氣控制回路等故障等原因，發(fā)電機在開(kāi)機并網(wǎng)、停機解列的操作中，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)易發(fā)生一相或兩相斷開(kāi)的事故，造成發(fā)變組發(fā)生非全相運行事故。事故處理不當將導致發(fā)電機過(guò)熱甚至燒毀事故，同時(shí)也給電力系統的安全運行帶來(lái)了極大的威脅。

1 事故經(jīng)過(guò)

A電廠(chǎng)300MW機組發(fā)電機同期并網(wǎng)過(guò)程中，發(fā)現5002并網(wǎng)開(kāi)關(guān)未顯示合閘，但#2機負荷仍可上升。在負荷達到16.85MW時(shí)，開(kāi)關(guān)非全相保護動(dòng)作，此時(shí)，C相電流仍顯示為18.7A，A、B相電流均為0?，F場(chǎng)人員檢查發(fā)現#2發(fā)電機5002 C相開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)銷(xiāo)子卡圈脫落，傳動(dòng)聯(lián)桿與主軸分離，致使5002開(kāi)關(guān) C相仍在合位，A、B相在斷開(kāi)位置?，F場(chǎng)減#2機勵磁，隨后，斷口閃絡(luò )保護動(dòng)作，跳發(fā)電機滅磁開(kāi)關(guān)并啟動(dòng)失靈保護，跳母聯(lián)5012開(kāi)關(guān)及5052開(kāi)關(guān)，并遠跳對側開(kāi)關(guān)。

圖1 A電廠(chǎng)系統接線(xiàn)圖

2 事故原因分析

2.1 開(kāi)關(guān)非全相運行和斷口閃絡(luò )保護的保護原理

A電廠(chǎng)的開(kāi)關(guān)非全相運行保護裝置采用的是開(kāi)關(guān)本體的非全相保護裝置，其是依靠開(kāi)關(guān)本身的位置信號判斷出是否不一致，不經(jīng)零序、負序電流元件閉鎖，直接向開(kāi)關(guān)發(fā)跳閘命令。這種配置直接用開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)返回信號作為判據，取消電流判別回路，即當開(kāi)關(guān)操作合閘后，分相操作回路分別合閘，若開(kāi)關(guān)分相輔助接點(diǎn)有分有合，則判斷此時(shí)開(kāi)關(guān)為非全相運行狀態(tài)。

斷口閃絡(luò )保護只考慮一相或兩相，不考慮三相閃絡(luò )，并取主變高壓側開(kāi)關(guān)TA電流。其判據為：(1)開(kāi)關(guān)三相位置接點(diǎn)均為斷開(kāi)狀態(tài);(2)負序電流大于整定值。斷口閃絡(luò )保護動(dòng)作后，首先以第1時(shí)限動(dòng)作于發(fā)電機滅磁，降低斷口電壓，促使中止閃絡(luò );若閃絡(luò )持續，應以第2時(shí)限啟動(dòng)失靈保護，跳開(kāi)所有與其有聯(lián)系的電源支路。

2.2 保護動(dòng)作分析

經(jīng)現場(chǎng)檢查發(fā)現#2發(fā)電機5002 C相開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)銷(xiāo)子卡圈脫落，傳動(dòng)聯(lián)桿與主軸分離。因此，5002開(kāi)關(guān)合閘后，其C相開(kāi)關(guān)由于傳動(dòng)聯(lián)桿與主軸分離，輔助接點(diǎn)還在分閘位置，引發(fā)開(kāi)關(guān)非全相保護動(dòng)作。保護動(dòng)作后，A、B相開(kāi)關(guān)正確跳開(kāi)，由于C相開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)仍處于分閘位置，跳閘回路未接通，C相開(kāi)關(guān)沒(méi)能跳開(kāi)，處于合閘位置，但返回信號依舊顯示C相開(kāi)關(guān)處于分閘位置。因此，系統

仍處于兩相斷開(kāi)的非全相運行狀態(tài)，最終達到斷口閃絡(luò )保護負序電流整定值，且保護裝置感受到三相開(kāi)關(guān)都在斷位，#2發(fā)電機斷口閃絡(luò )保護動(dòng)作，經(jīng)設定延時(shí)0.1秒后動(dòng)作，跳發(fā)電機滅磁開(kāi)關(guān)，發(fā)電機機端電壓降至零，負序電流加大，故障未消除，500kV母線(xiàn)差動(dòng)保護BP-2P失靈保護啟動(dòng)，經(jīng)250ms跳母聯(lián)5012開(kāi)關(guān)，經(jīng)500ms跳出線(xiàn) 5052開(kāi)關(guān)，并跳遠側開(kāi)關(guān)。

3、 事故正確處理步驟

(1)在A(yíng)電廠(chǎng)#2機組并網(wǎng)合5002開(kāi)關(guān)過(guò)程中，如果現場(chǎng)值班人員發(fā)現5002 C相開(kāi)關(guān)未顯示合閘，可不待調度指令，立即拉開(kāi)5002開(kāi)關(guān)，并上級調度員匯報。

(2)若5002開(kāi)關(guān)無(wú)法拉開(kāi)，應立即向上級調度員匯報。上級調度當值調度員應要求A電廠(chǎng)立即將#2爐壓火，#2機組出力降至最低，就地將5002開(kāi)關(guān)拉開(kāi)。

(3)如果5002開(kāi)關(guān)依然無(wú)法拉開(kāi)，則應向上級調度員申請將出線(xiàn)5052開(kāi)關(guān)倒至I母運行，然后拉開(kāi)母聯(lián)5012開(kāi)關(guān)，將故障點(diǎn)隔離。

3.2 事故整改措施

本次事故暴露出A電廠(chǎng)在安全生產(chǎn)管理方面存在現場(chǎng)工作不規范和培訓工作不到位，對存在的危及系統安全的隱患認識不足、處理不及時(shí)，專(zhuān)業(yè)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平亟待提高。在今后工作中，須嚴肅調度紀律，嚴格調度管理，加強運行人員調度規程及運行技術(shù)的相關(guān)培訓。