一次TA二次電纜絕緣損壞引起的機(jī)組跳閘

張彥鋒

(甘肅大唐國際連城發(fā)電有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730332)

1 事故過程及處理

1.1 事故前運(yùn)行工況

某廠1號(hào)機(jī)組，容量為135 MW，單元制接線方式，三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，主變高壓側(cè)接于220 kV雙母帶旁路系統(tǒng)，采用許繼WFB-100微機(jī)保護(hù)裝置，事故前，機(jī)組負(fù)荷為103 MW+28 Mvar，廠用電為自高變接帶，廠用備用電源可靠備用。

1.2 事故過程及現(xiàn)象

某月4日23:20，1號(hào)機(jī)“過負(fù)荷、負(fù)序過負(fù)荷”光牌亮，盤前負(fù)序電流表指示為0.04 A，參數(shù)均正常。檢查保護(hù)屏有“負(fù)序過負(fù)荷(定)”信號(hào)，檢查保護(hù)信息上負(fù)序電流顯示為0，在檢查過程中1號(hào)機(jī)保護(hù)屏所有告警燈均亮，持續(xù)大約2 s后自行消失。復(fù)歸“負(fù)序過負(fù)荷”信號(hào)，光牌消失。

4日23:35，同樣的現(xiàn)象再次發(fā)生，保護(hù)信息負(fù)序電流顯示為0.506 A，“負(fù)序過負(fù)荷”間斷啟動(dòng)，持續(xù)約5 min后，復(fù)歸“負(fù)序過負(fù)荷”信號(hào)，光牌消失，保護(hù)信息上負(fù)序電流顯示為0。聯(lián)系繼保檢查，未發(fā)現(xiàn)異常，繼保人員交代，如果再出現(xiàn)類似情況，快速手動(dòng)啟動(dòng)2套故障錄波器，記錄當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)。當(dāng)時(shí)懷疑是裝置采樣問題，又自行恢復(fù)。運(yùn)行及繼保人員均未采取措施，并未向上級(jí)匯報(bào)。

5日02:47，該現(xiàn)象又一次發(fā)生，保護(hù)信息上負(fù)序電流顯示為0.111 A，復(fù)歸“負(fù)序過負(fù)荷”信號(hào)，光牌消失，“負(fù)序過負(fù)荷”燈間斷閃動(dòng)，1號(hào)機(jī)保護(hù)A屏中WFB-105插件中“啟動(dòng)”燈間歇閃動(dòng)，檢查“發(fā)電機(jī)比率差動(dòng)”中，C相差電流達(dá)到0.392 A。手動(dòng)啟動(dòng)2套故障錄波器，持續(xù)約8 min后，1號(hào)機(jī)保護(hù)屏上“啟動(dòng)”燈閃現(xiàn)象消失，檢查保護(hù)信息上負(fù)序電流顯示為0.092 A。

5日08:11，在交接班期間又發(fā)生上述現(xiàn)象，保護(hù)信息上負(fù)序電流顯示為0.715 A并且上下波動(dòng)，“發(fā)電機(jī)比率差動(dòng)”中，C相差電流達(dá)到1.5 A，并檢查發(fā)電機(jī)監(jiān)視表計(jì)盤前、NCS上均正常，檢查保護(hù)裝置有“負(fù)序過負(fù)荷(定)”信號(hào)，檢查工控機(jī)上有發(fā)電機(jī)負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)啟動(dòng)信息。及時(shí)聯(lián)系在場的繼保人員對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢查，繼保人員在檢查中，08:20鈴響，機(jī)組主開關(guān)、MK開關(guān)跳閘，廠用切換成功。

1.3 檢查處理

在每次信號(hào)出現(xiàn)后，都及時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)回路進(jìn)行了詳細(xì)檢查，沒有發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象。

5日08:11信號(hào)發(fā)出時(shí)，繼保人員在場，及時(shí)啟動(dòng)錄波設(shè)備，用微型鉗形電流表測量進(jìn)入保護(hù)裝置三相電流二次值，以判斷是外部回路還是裝置本身出現(xiàn)問題，至08:20，1號(hào)機(jī)組跳閘。

機(jī)組跳閘后，檢查1號(hào)機(jī)組廠用電切換成功，復(fù)歸各開關(guān)操作把手，向1號(hào)汽輪機(jī)發(fā)“注意”、“解列”信號(hào)，1號(hào)機(jī)組變壓器保護(hù)屏“負(fù)序過負(fù)荷(定)”“負(fù)序過負(fù)荷(反)”出口指示燈亮，發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作機(jī)組掉閘，隔離發(fā)電機(jī)至檢修狀態(tài)全面檢查。檢查1號(hào)發(fā)電機(jī)一次回路無任何異常。繼保人員對(duì)保護(hù)裝置及二次回路進(jìn)行了如下檢查。

(1) 對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行裝置校驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)異常，確認(rèn)保護(hù)正確動(dòng)作。

(2) 對(duì)二次電纜檢查：保護(hù)人員用繼電保護(hù)測試儀在1號(hào)機(jī)組滅磁小室TA端子排至1號(hào)發(fā)變組保護(hù)裝置二次電纜A481，B481，C481電流回路同時(shí)通入5 A電流，檢查1號(hào)發(fā)變組保護(hù)裝置A，B，C三相電流采樣回路，結(jié)果正常。

(3) 對(duì)1號(hào)機(jī)組滅磁小室TA端子排至1號(hào)機(jī)組TA本體二次電纜A481，B481，C481電流回路二次電纜進(jìn)行絕緣檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)C481二次電纜對(duì)地絕緣電阻為0(1 000 V兆歐表)，檢查接地點(diǎn)是C481二次電纜與TA本體底座接觸，電纜磨破且有放電痕跡。對(duì)二次電纜進(jìn)行絕緣處理，處理后絕緣電阻為1 000 MΩ。(4) 對(duì)1號(hào)機(jī)組TA本體檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。5日10:15，機(jī)組再次并網(wǎng)成功，隨著負(fù)荷增加，檢查保護(hù)回路再未出現(xiàn)異常。

2 原因及暴露問題

(1) TA二次至端子排C481二次電纜絕緣損壞，對(duì)地絕緣電阻為0，導(dǎo)致在運(yùn)行中C相電流分流，在二次側(cè)造成發(fā)電機(jī)負(fù)荷不平衡，時(shí)接時(shí)斷，造成異常且分流越來越嚴(yán)重，最后導(dǎo)致發(fā)電機(jī)負(fù)序過負(fù)荷反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳閘。這是跳機(jī)事故的直接原因。

(2) 機(jī)組檢修后1個(gè)月即發(fā)生此類問題，暴露出檢修質(zhì)量存在問題；繼保人員在大小修時(shí)沒有按照《繼電保護(hù)二次回路校驗(yàn)規(guī)范》要求對(duì)TA回路的絕緣進(jìn)行檢查，檢修質(zhì)量驗(yàn)收存在問題。

(3) 運(yùn)行人員不能結(jié)合測量監(jiān)視儀表計(jì)算負(fù)序電流值是否對(duì)應(yīng)，未能判明是一次回路匝間問題，還是二次回路或保護(hù)裝置問題。暴露出異常分析、事故處理能力較差，對(duì)這種異常不能做出正確判斷，沒有在出現(xiàn)保護(hù)持續(xù)啟動(dòng)信號(hào)時(shí)及時(shí)退出發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限保護(hù)或減負(fù)荷。

(4) 在保護(hù)二次異常的情況下，保護(hù)人員沒有及時(shí)查明故障原因，也沒有采取有針對(duì)性的預(yù)防措施，更沒有向運(yùn)行人員交待再發(fā)信號(hào)時(shí)的處理意見，運(yùn)行人員沒有做好充分的事故預(yù)想，對(duì)負(fù)序逐漸增大沒有高度重視，對(duì)二次回路故障可能造成的后果估計(jì)不夠，沒有及時(shí)向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，暴露出繼保和運(yùn)行人員責(zé)任心不強(qiáng)的問題。

(5) 運(yùn)行人員的電氣保護(hù)知識(shí)欠缺，對(duì)負(fù)序反時(shí)限保護(hù)的動(dòng)作過程不清，安全意識(shí)淡薄，對(duì)電流回路異常分析不準(zhǔn)，反映出電氣保護(hù)及二次知識(shí)培訓(xùn)不到位。

3 防范措施

(1) 在機(jī)組檢修時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝規(guī)程，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備絕緣的檢查測量，尤其是對(duì)TA本體等二次設(shè)備的檢查，各級(jí)管理人應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督檢查。

根據(jù)《繼電保護(hù)二次回路校驗(yàn)規(guī)范》的要求，大小修時(shí)應(yīng)對(duì)TA回路絕緣進(jìn)行檢查：將TA電流回路在保護(hù)屏端子處斷開，用1 000 V絕緣搖表測量TA回路對(duì)地的絕緣電阻，要求其阻值大于1 MΩ，同一電纜不同線芯間的絕緣電阻，也要用1 000 V絕緣搖表測量此回路線間的絕緣電阻，要求其阻值大于1 MΩ。

另外，檢修時(shí)還應(yīng)根據(jù)《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程》，自電流互感器的二次端子箱處向整個(gè)電流回路通入交流電流，測定回路的壓降，計(jì)算電流回路每相與零相及相間的阻抗，以驗(yàn)算互感器是否滿足10 %誤差的要求。

檢修時(shí)，依據(jù)《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范》應(yīng)保證二次線固定牢固，與周圍其他設(shè)備距離合格，穿越套管應(yīng)固定牢靠，空洞封堵良好，并做好防潮、防塵措施。

(2) 加強(qiáng)對(duì)保護(hù)、二次回路的知識(shí)學(xué)習(xí)及異常處理能力的培訓(xùn)。發(fā)生異常時(shí)應(yīng)綜合多種因素進(jìn)行分析判斷。通過比較機(jī)端不同組的TA電流采樣值，判斷是保護(hù)及二次回路的問題，還是發(fā)電機(jī)一次側(cè)存在故障。

此外，通過監(jiān)視負(fù)序電流表計(jì)，按變比換算成二次值與保護(hù)顯示值進(jìn)行比對(duì)，可進(jìn)一步明確一次回路是否有問題。在判明是二次回路或保護(hù)裝置問題后，應(yīng)及時(shí)退出TA所接異常保護(hù)，再進(jìn)行檢查處理。班組應(yīng)加強(qiáng)二次保護(hù)知識(shí)專題授課，使每位值班員清楚某組TA或某組TV回路發(fā)生斷線時(shí)如何判斷和處理。

(3) 加強(qiáng)對(duì)繼保和運(yùn)行人員的安全教育，增強(qiáng)他們的安全意識(shí)，使他們對(duì)每次異常都能足夠重視，原因不清時(shí)更不能放過；出現(xiàn)異常后，及時(shí)聯(lián)系處理，并做好相應(yīng)措施和預(yù)案，認(rèn)真執(zhí)行及時(shí)匯報(bào)制度，匯報(bào)專業(yè)管理人員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)共同處理。

(4) 必要時(shí)進(jìn)行保護(hù)改造。配置2套保護(hù)，更容易區(qū)分是一次回路有故障還是二次有問題。依據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》，100 MW及以上的發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)，重要保護(hù)必須按雙重化配置(非電氣量保護(hù)除外)，雙重化配置應(yīng)滿足“2套保護(hù)之間不能有電氣聯(lián)系，2套保護(hù)的交流電流回路應(yīng)分別取自電流互感器互相獨(dú)立的二次繞組”的要求。

(5) 認(rèn)真落實(shí)各級(jí)人員崗位責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度。