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一起母線失壓事故的分析及對策

文檔作者：周飛張延峰文檔來源：大唐淮北發(fā)電廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月12日
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3
電力安全技術(shù) 第10 卷 ( 2008年第7期)
2006- 12- 15，某發(fā)電廠110 kV 相堤線716 線
路發(fā)生故障，由于保護(hù)拒動，造成110 kV母線失壓、
3 號發(fā)變組跳閘的事故。
1 事故前運(yùn)行方式
某發(fā)電廠110 kV 系統(tǒng)接線如圖1 所示。
事故發(fā)生前，3 號發(fā)變組和2 號變壓器均為正
常運(yùn)行，2 號發(fā)電機(jī)調(diào)停備用。110 kV系統(tǒng)為雙母
線分段結(jié)構(gòu)，采用大電流接地的運(yùn)行方式，即經(jīng)過
2 號變壓器1 10 kV 側(cè)中性點7120 接地刀閘接地。
其余為正常運(yùn)行方式。
2 事故現(xiàn)象
2006- 12- 15T13:51，電氣主控室照明突然變
暗，發(fā)出一、二期警報，110 kV系統(tǒng)712，713，2703，
3，13，605，606 開關(guān)跳閘。110 kVⅠ，Ⅱ段母線
失壓。3 號發(fā)電機(jī)6 kV廠用電系統(tǒng)切換至備用電源
供電。
返回屏信號如下。
(1) 110 kV 母線：“110kV 裝置異?！?，“母差
裝置異?！薄?
( ) 號主變：“主變V 零序過流Ⅰ”。
周飛，張延峰
（大唐淮北發(fā)電廠，安徽淮北253000）
一起母線失壓事故的分析及對策
( 3 ) 3 號發(fā)變組：“3 號機(jī)斷水”、“主汽門
關(guān)閉及汽機(jī)急跳”、“ 滅磁聯(lián)跳”、“ 冷卻器全
?！?、“3 號主變電壓斷線”、“ 主變中壓側(cè)后
備”、“ 廠用電開關(guān)位置異?！?，“ 硅柜故
障”、“ 目標(biāo)電源電壓低”、“ 3 號機(jī)定子接
地”、“ 主變T A 斷線及差流越限”。
保護(hù)屏就地信號如下。
(1) 3號發(fā)變組保護(hù)屏：“CPU1 低壓側(cè)TV 斷
線動作”、“CPU1主變復(fù)合電壓保護(hù)動作”、“主變
差流越限動作”、“中壓側(cè)間隙零序保護(hù)動作”、“低
壓側(cè)母線接地保護(hù)動作”，“3 號機(jī)斷水保護(hù)動作”，
“3 號高廠變CPU1 高廠變差流越限動作”、“CPU2
高廠變差流越限動作”、“低壓側(cè)TV 斷線”、“低壓
側(cè)母線接地”。
(2) 2 號主變保護(hù)屏：“主變110 kV 零序過流
Ⅰ”、“主變冷卻器全?！薄ⅰ爸髯兺L(fēng)故障”。
(3) 716 開關(guān)保護(hù)屏：“呼喚”燈亮。
3 事故分析
3.1 事故前保護(hù)配置
110 kV母線采用RCS—915B型微機(jī)保護(hù)裝置，
母線設(shè)有差動保護(hù)、充電保護(hù)、死區(qū)保護(hù)、失靈保
護(hù)、過流保護(hù)功能，兼有斷路器失靈保護(hù)等功能。
110 kV 相堤線716 線路采用WXB — 91T型微
機(jī)保護(hù)，其中零序啟動電流和負(fù)序電流啟動值(二次
值)分別為0.5A 和1 A。
3 號主變采用WFB- 802 型微機(jī)保護(hù)裝置，其
中110 kV側(cè)復(fù)合電壓過流I 段1 s、Ⅱ段5 s 跳開713
開關(guān)。
2，3 號主變110 kV 側(cè)中性點零序保護(hù)為：零
序過流Ⅰ段0.9 s、Ⅱ段1.2 s 跳開110 kV 側(cè)開關(guān)。
零序過壓0.3 s 跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。
3.2 保護(hù)動作情況及原因分析
110 kV 相堤線716 線路發(fā)生永久性接地故障
后，本應(yīng)由716 線路自身的零序保護(hù)動作跳開716
開關(guān)，從而切除故障點，但實際上6 開關(guān)保護(hù)屏
上僅“呼喚”燈亮， 6 開關(guān)并沒有跳閘。此時，
V 系統(tǒng)后備保護(hù)，3 號主變的V側(cè)零序
Sh i g u f e n x i
事故分析
4
2 2 110 k
71
71
110 k 2 110 k
35
第10 卷( 2008 年第7 期) 電力安全技術(shù)
保護(hù)啟動，跳開712，713，2703，3，13 開關(guān)，110 kV
Ⅰ，Ⅱ母線失壓，3 號發(fā)電機(jī)6 kV廠用電系統(tǒng)切至
備用電源供電。
事故后經(jīng)保護(hù)專業(yè)人員查看保護(hù)動作記錄，發(fā)
現(xiàn)110 kV相堤線716線路零序保護(hù)未啟動，初步判
斷為保護(hù)拒動。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)該保護(hù)回路接線端
子松動、接觸不良，因此當(dāng)110 kV相堤線716線路
發(fā)生接地故障時，零序分量未能及時啟動相應(yīng)的保
護(hù)，導(dǎo)致了此次母線失壓事故的發(fā)生。
4 防范措施
(1) 加強(qiáng)對運(yùn)行人員的培訓(xùn)，加大反事故演習(xí)
的力度，加強(qiáng)反事故演習(xí)細(xì)節(jié)的演練，提高事故處
理能力。
(2) 認(rèn)真開展對全廠繼電保護(hù)回路接線、定值
及壓板投退情況的檢查，新安裝的保護(hù)或臨近年檢
的保護(hù)要作為重點檢查對象。
(3) 利用發(fā)電機(jī)組和線路設(shè)備大小修機(jī)會，認(rèn)
真執(zhí)行保護(hù)傳動校驗，確保保護(hù)在事故情況下能夠
及時正確動作。
(4) 對于微機(jī)型保護(hù)，還要對其控制字進(jìn)行專
項檢查，避免因控制字漏投、錯投而造成保護(hù)拒動
或誤動。
(5) 在2號發(fā)電機(jī)調(diào)停備用的情況下，將110 kV
側(cè)中性點由原來經(jīng)7 1 2 0 接地刀閘接地切換至經(jīng)
7130接地刀閘接地。(收稿日期：2007- 12- 15)
Sh i g u f en x i
事故分析
( 上接第30 頁）
(2) 將脈沖變壓器、可控硅阻容保護(hù)組裝好后
將2 只新可控硅替代原B，C 相可控硅。
(3) 重新安裝新的滅磁電阻、過電壓保護(hù)電阻。
(4) 更換新的A 相觸發(fā)脈沖板。
(5) 將功率柜、勵磁調(diào)節(jié)器柜恢復(fù)，給勵磁裝
置送直流220 V電源，經(jīng)過一系列靜、動態(tài)試驗參
數(shù)正常，勵磁裝置的故障全部排除。
4 原因分析
(1) 勵磁回路滅磁電阻經(jīng)過長時間運(yùn)行，滅磁
電阻的特性變差，在發(fā)電運(yùn)行中，遇到一個較高的
峰電壓將其擊穿，造成勵磁回路短路。
勵磁裝置在正常停機(jī)時，采用逆變滅磁，故障
時才跳開發(fā)電機(jī)勵磁開關(guān)，并用滅磁電阻進(jìn)行滅
磁。滅磁電阻在正常停機(jī)后不動作，只有在故障跳
開發(fā)電機(jī)勵磁開關(guān)時才吸收發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的剩余能
量。發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行中勵磁繞組的峰值電壓約為
706V，如果計算勵磁變壓器漏抗和勵磁變壓器至功
率柜間電纜的感抗所引起的電壓，其峰值電壓大約
為750 V。該電壓長期加在滅磁電阻兩端，造成滅
磁電阻的漏電流增加，其滅磁特性隨著使用時間的
延長而變差。
滅磁電阻特性變差后，在運(yùn)行中，遇到一個較
高的峰值電壓將其擊穿，造成勵磁回路短路。由于
能量短時無法釋放，進(jìn)而過壓保護(hù)電阻起火燃燒。
(2) 過壓保護(hù)電阻起火燃燒后在風(fēng)機(jī)的作用下，
將旁邊的脈沖線燒毀，造成脈沖回路短路。該電源
均來自逆變電源和穩(wěn)壓電源。在逆變電源中，± 5V
短路，造成該支路電壓降低；逆變電源中占空比增
加，輸出電壓增加，± 12V電源電壓增加，穩(wěn)壓回
路被擊穿。在所有控制電路中，芯片均由± 12V電
源供電。由于電源電壓的升高，將所有控制板中的
芯片擊穿，從而引發(fā)事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。
(3) 1號機(jī)無失磁保護(hù)，在勵磁回路短路，機(jī)組
失去勵磁的情況下無法將失磁機(jī)組與系統(tǒng)自動解列。
5 防范措施
針對此次事故，就發(fā)電機(jī)勵磁裝置滅磁電阻存
在的隨著使用年限的增加滅磁電阻特性變差的問
題，采取如下防范措施：
(1) 將2，3 號機(jī)勵磁回路中的滅磁電阻、過壓
保護(hù)電阻予以更換；
(2) 逐步安排對1，2，3號勵磁裝置進(jìn)行改造，
改造后的勵磁裝置加裝失磁保護(hù)；
(3) 加強(qiáng)對勵磁回路滅磁電阻、過壓保護(hù)電阻
的維護(hù)。
6 結(jié)束語
發(fā)電機(jī)勵磁回路中，滅磁電阻的設(shè)計壽命一般
為8 年，勵磁裝置在長期的運(yùn)行中，滅磁電阻的特
性會有改變，其滅磁容量也會相應(yīng)的減少。而滅磁
電阻在勵磁回路中是重要的器件，直接保護(hù)著發(fā)電
機(jī)轉(zhuǎn)子的絕緣安全。發(fā)電機(jī)勵磁裝置事故，對發(fā)電
機(jī)的影響是非常巨大的，除了影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)
行外，還有可能造成發(fā)電機(jī)本體的傷害。從本次
HJT- 07 發(fā)電機(jī)勵磁裝置滅磁電阻故障而引發(fā)的勵
磁裝置癱瘓事故可知，使用可控硅靜止勵磁的發(fā)電
廠，應(yīng)當(dāng)及時采取防范措施，以保證機(jī)組的安全穩(wěn)
定運(yùn)行。(收稿日期： 5)
1
2007- 12- 2

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