一起發(fā)電機出口開關(guān)偷跳事故分析

卓 玲

廣東省連州發(fā)電廠，廣東清遠 513400

1 事故前狀態(tài)

1月26日8：35：36，＃4機組負荷82mW，＃4主變高壓側(cè)開關(guān)掛220kVⅡ母線運行，系統(tǒng)穩(wěn)定無擾動，機組運行正常。

2 事件經(jīng)過

1月26日8：35，接班人員定期試驗＃4機直流照明，合上直流照明電源，檢查直流照明燈正常后切換至交流電源。同時，電氣監(jiān)盤人員發(fā)現(xiàn)二期集控室事故照明亮10秒左右，集控室事故照明燈滅，BTG事故喇叭響、警鈴響，#4機BTG盤發(fā)出“直流系統(tǒng)故障”、“斷流器事故跳閘”、“主變冷卻器故障發(fā)信”、“熱工跳閘”、“滅磁開關(guān)跳閘”、“DCS電氣告警”報警；DCS畫面上出現(xiàn)“冷卻器全停延時跳”、“#1功率柜電源掉電”、“#2功率柜電源掉電”、“220KV斷路器操作機構(gòu)電機啟動”報警，并顯示2204、4FMK、671、681開關(guān)跳閘，2208、670、680開關(guān)自投成功，#4機、爐MCC自動切換到備用電源。

3 事故調(diào)查經(jīng)過及原因分析

3.1 對電氣設(shè)備的檢查、分析

3.1.1 事故現(xiàn)象、記錄分析

#4機組跳閘后，到#4機電氣保護室檢查錄波器、保護動作情況及直流系統(tǒng)運行情況， 從所見現(xiàn)象可分析并斷定：1）＃4機組跳閘瞬間確有直流系統(tǒng)負極接地故障存在；2）＃4機組跳閘是由發(fā)變組出口開關(guān)跳閘引起；3）＃4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘不是人為手動切除，排除運行誤操作的可能性；4）＃4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘不是保護動作引起，但開關(guān)控制回路的動作響應(yīng)正常；5）＃4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘不是系統(tǒng)故障引起。

3.1.2 對#4機直流系統(tǒng)以及開關(guān)控制回路的檢查、試驗

導(dǎo)致2204開關(guān)跳閘的原因有：

1）133接通+KM1，即急停按鈕TA1、TA2常開接點同時導(dǎo)通或者DCS分閘回路接通，通過手動分閘回路切開2204開關(guān)。從當(dāng)時2204開關(guān)三相操作箱上“合后位置”指示燈亮（如果手動分閘回路切開2204開關(guān)，操作箱上“合后位置”指示燈會熄滅），可以排除這一可能；

2）133’（233’）接通 +KM1（+KM2），即保護動作跳開 2204開關(guān)，保護裝置、操作箱保護動作指示燈及故障錄波圖均反映保護沒有動作，這一可能也可以排除；

3）從開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理分析，基本可以排除機械方面原因引起的開關(guān)偷跳；

4）電氣方面導(dǎo)致的開關(guān)偷跳，則Ⅰ組或Ⅱ組跳閘線圈必須勵磁，下列幾種情況可能導(dǎo)Ⅰ組或Ⅱ組跳閘線圈勵磁：

（1）144（146）接通 +KM1（+KM2），或 144（146）通過直流系統(tǒng)與交流電源混聯(lián)與交流220V火線導(dǎo)通，同時102（202）與交流220V零線導(dǎo)通，導(dǎo)致2204開關(guān)偷跳。從2204開關(guān)跳閘的同時，電氣運行人員在做#4機組事故照明切換試驗，切換過程中出現(xiàn)#4機“直流系統(tǒng)故障”告警的現(xiàn)象可以斷定（2009年1月14日發(fā)生的2204開關(guān)偷跳，當(dāng)時運行人員也在操作事故照明回路，當(dāng)時也出現(xiàn)了#4機“直流系統(tǒng)故障”告警），2204開關(guān)偷跳是由于事故照明切換過程中交流電源混入直流系統(tǒng)引起。從模擬交流混入直流系統(tǒng)的試驗結(jié)果看，2204開關(guān)均不跳閘，由于無法真實模擬開關(guān)偷跳時的直流系統(tǒng)運行情況，這一可能性尚無法確定。

（2）手跳繼電器STJ動作，即133經(jīng)過對地電容與+KM1（+KM2）構(gòu)成回路，使STJ動作。經(jīng)咨詢發(fā)變組保護廠家北京四方技術(shù)人員，廠家曾經(jīng)做過三相操作箱133回路接地試驗，133電纜長度在300m以上，對地電容足夠大的情況下，手跳繼電器STJ會動作，且“合后位置”指示燈不一定會熄滅。廣東省連州發(fā)電廠133對地電容為0.300μF，長度在50m以內(nèi)。經(jīng)試驗，133直接接地，2204開關(guān)不動作。由于事故照明切換過程中±KM1（±KM2）的電壓無法確定，因此，這一可能性尚無法確定。

（3）由于Ⅰ、Ⅱ組跳閘線圈的動作電壓和功率較大（90V，39W以上），且144、146對地絕緣情況良好，144、146對地電容值很小，因此，基本可排除通過接地電容電流使其動作的可能性；而手跳繼電器STJ啟動功率很?。ㄔO(shè)計只要求其啟動功率在5W左右），故手跳繼電器STJ受干擾導(dǎo)致開關(guān)偷跳的可能性較大。

3.2 對熱工工程師站及DAS系統(tǒng)監(jiān)控電腦的檢查

從熱工工程師站及DAS系統(tǒng)監(jiān)控電腦的檢查結(jié)果可以判斷：1）#4機組跳閘確實由發(fā)變組出口開關(guān)跳閘引起，這與電氣故障錄波器記錄的結(jié)果完全相符；2）除電跳機保護動作外，沒有任何熱工跳機保護動作。

通過從以上調(diào)查及分析可以看出，此次＃4發(fā)變組出口開關(guān)2204跳閘可以排除人為誤操作、誤碰控制回路、惡意破壞及機組異常導(dǎo)致保護動作的可能，確認此次＃4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘屬開關(guān)誤動。

4 暴露問題

1）對2009年1月14日＃4機組跳閘后的防范措施第1點“加強設(shè)備管理，發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)接地故障，及時消除，并徹底改變‘直流系統(tǒng)一點接地，機組可以正常運行’的傳統(tǒng)觀念”的措施落實不到位；

2）＃4機組事故照明切換回路中的2YJ、3YJ選型不合理，該型號的電壓繼電器動、靜觸頭間隙較小，在接點動作切換過程中，容易造成交流回路混入直流系統(tǒng)；

3）運行人員對直流巡檢儀的查詢不夠熟悉，反映出專業(yè)、班組培訓(xùn)不力；

4）設(shè)備異動實施后異動報告及圖紙資料審批把關(guān)不嚴謹、管理不規(guī)范，導(dǎo)致現(xiàn)場實際切換回路與目前班組使用及保存圖紙不相符，且操作柜標識錯誤。

5 防范措施

1）加強設(shè)備管理，及時消除直流系統(tǒng)接地故障，并定期校對直流巡檢儀的時鐘；

2）嚴格按照設(shè)備異動程序?qū)Γ?機組事故照明切換回路進行改造：對#4機事故照明切換回路改造，即取消1YJ、2YJ、3YJ常閉接點的直流回路接線，以消除直流系統(tǒng)混入交流電的可能性，徹底消除定期切換時引起交流電源串入直流系統(tǒng)的隱患；

3）運行部需立即停止一、二期機組在運行中的事故照明定期切換試驗，以免直流系統(tǒng)在切換試驗時產(chǎn)生沖擊引起發(fā)變組出口開關(guān)在運行中誤跳閘；

4）將2204開關(guān)的控制回路工作電源與跳閘回路工作電源獨立分開，更換三相操作箱至2204開關(guān)跳閘回路的控制電纜（即重新敷設(shè)保護屏至升壓站端子箱及集控室BTG盤的手動跳閘回路電纜 ，共3根 ，將102、202、133、143、144、145、146改接入新電纜），以消除直跳回路與直流電源發(fā)生了某種方式的搭接或電磁感應(yīng)干擾引起跳閘的可能，并提高開關(guān)控制回路的抗干擾能力；同時，在2204開關(guān)Ⅰ組或Ⅱ組跳閘線圈并接信號繼電器進行監(jiān)測，以鑒別出口開關(guān)是否保護跳閘及非保護跳閘的性質(zhì)；

5）維修人員應(yīng)做好設(shè)備維護，定期檢查電氣二次系統(tǒng)，及時排除寄生回路，同時，定期緊固發(fā)變組保護控制回路端子，確?；芈返耐旰眯?，以防止發(fā)生線路因寄生回路及絕緣降低發(fā)生瞬間接地故障造成出口開關(guān)誤動；

6）加強運行員工對直流系統(tǒng)設(shè)備以及巡檢儀運行技術(shù)的培訓(xùn)，提高集控電氣運行人員技能水平。

[1]呂卓文，等.發(fā)電機跳閘原因分析[J].機電工程技術(shù)，2007(36)：9.