電廠機(jī)組及聯(lián)絡(luò)線跳閘事故分析及處理

孫紅蕾 趙志國(guó)

摘 要：我縣鑫源熱電廠1×15MW熱電發(fā)電機(jī)組以10kV電壓等級(jí)并入系統(tǒng)電網(wǎng)，即經(jīng)10kV聯(lián)絡(luò)3線并入110kV新城變電站10kV母線。正常狀況下，發(fā)電機(jī)、聯(lián)絡(luò)線、電廠各設(shè)備全保護(hù)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電廠；跳閘；處理；

中圖分類號(hào)：F532.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-08-00-01

一、事故經(jīng)過

2014年4月5日18時(shí)30分，發(fā)電機(jī)帶5000kW負(fù)荷，18時(shí)50分，發(fā)電機(jī)帶負(fù)荷8100kW。18時(shí)56分，運(yùn)行值班人員正在調(diào)整有功負(fù)荷，突然間有功負(fù)荷由原來(lái)的8100kW 降至7800kW，最低降至5000kW，最高上升到8100kW，最后穩(wěn)定在8100kW。接著無(wú)功功率由原來(lái)的3000kVar升至13600kVar，然后又降至-3000kVar。根據(jù)值班運(yùn)行人員描述這個(gè)突變過程發(fā)生了2次，共持續(xù)約15秒左右。同時(shí)，在功率變化的過程中直流屏上先后發(fā)1路交流過壓、2路交流過壓報(bào)警信號(hào)，接著控制室失去照明、值班人員聽到滅磁開關(guān)動(dòng)作的聲音，立即啟動(dòng)事故照明，但未起作用。監(jiān)控微機(jī)UPS電源未中斷，電腦顯示聯(lián)絡(luò)3線19開關(guān)縱差保護(hù)動(dòng)作跳閘。發(fā)電機(jī)出口2開關(guān)在斷開位置。

事故前后汽輪機(jī)運(yùn)行正常，沒有聽到異常運(yùn)行聲音。當(dāng)時(shí)機(jī)組帶8000kW左右的負(fù)荷運(yùn)行，真空度較低。

二、事故原因查找過程

（一）事故發(fā)生后各保護(hù)測(cè)控裝置上的信息如下：

母聯(lián)保護(hù)測(cè)控裝置

18：56：18：328 過流保護(hù) 3.81A （保護(hù)定值3.8A）

18：56：20：329 斷路器失靈 （因?yàn)楫?dāng)時(shí)母聯(lián)保護(hù)壓板退出）

電廠側(cè)聯(lián)絡(luò)3線保護(hù)測(cè)控裝置

18：56：31：996 IMD=9.81A （差動(dòng)動(dòng)作電流，定值5A）

UA=85.23V IA=5.04A

UB=86.56V IB=4.97A

UC=84.84V IC=5.25A

3U0=11.62V

18：56：31：616 電流越限 4.4A

18：56：31：996 比率差動(dòng)動(dòng)作

新城站側(cè)聯(lián)絡(luò)3線保護(hù)測(cè)控裝置

18：57：40：427 IMD=9.75A （差動(dòng)動(dòng)作電流，定值5A）

UA=68.92V IA=5.08A

UB=68.74V IB=4.97A

UC=68.64V IC=5.29A

3U0=1.02V

發(fā)電機(jī)出口2開關(guān)保護(hù)測(cè)控裝置

DSA182

19：01：55：994 跳位 0—1

19：01：55：996 合位 1—0 合后 1—0

DSA183

18：56：31：989 開入7 0—1 起勵(lì)失?。ń?jīng)檢查、分析是人為行為）

18：56：34：599 開入9 0—1 頂值限制

（二）事故跳閘后根據(jù)跳閘信息（光纖縱差動(dòng)作）初步判斷為聯(lián)絡(luò)線路故障，對(duì)電纜做試驗(yàn)但未發(fā)現(xiàn)故障，檢查其他設(shè)備也未發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。后由保護(hù)廠家專工提供信息：縱差保護(hù)回路極性接反會(huì)引起保護(hù)區(qū)外故障時(shí)電流疊加造成誤動(dòng)。經(jīng)檢查差動(dòng)回路極性接反造成了保護(hù)區(qū)外故障誤動(dòng)。

（三）由公司變檢工區(qū)對(duì)電廠各設(shè)備一、二次接線全部進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)短路故障點(diǎn)。根據(jù)故障電流三相平衡，其一次值約為1500A，可判定系統(tǒng)中并未發(fā)生三相短路故障，跳閘是由于運(yùn)行中設(shè)備參數(shù)變化產(chǎn)生的大電流超越定值而造成的。

三、事故原因分析

（一）事故發(fā)生后，我們及時(shí)聯(lián)系了勵(lì)磁設(shè)備廠家技術(shù)人員，綜合所發(fā)生的現(xiàn)象后認(rèn)為：發(fā)電機(jī)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)在“恒電壓”方式下運(yùn)行，一經(jīng)并網(wǎng)應(yīng)在“恒無(wú)功”方式下運(yùn)行，但當(dāng)時(shí)是在“恒電壓”方式下運(yùn)行，勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行方式錯(cuò)誤。同時(shí)無(wú)并網(wǎng)升壓變壓器時(shí)應(yīng)將勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)調(diào)整到0.02，（需做調(diào)差試驗(yàn)），但當(dāng)時(shí)調(diào)差系數(shù)值為0。

（二）當(dāng)時(shí)勵(lì)磁調(diào)整系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在“自動(dòng)”位置，方式轉(zhuǎn)換開關(guān)在“恒電壓”位置。當(dāng)時(shí)電網(wǎng)系統(tǒng)電壓在10.39-10.34kV。由于系統(tǒng)電壓低，勵(lì)磁調(diào)整系統(tǒng)在恒壓10.5kV運(yùn)行，引起勵(lì)磁調(diào)整系統(tǒng)增磁增無(wú)功（提升電壓），受到系統(tǒng)電壓低的影響勵(lì)磁調(diào)整系統(tǒng)繼續(xù)增磁以提高電壓，無(wú)功的大幅波動(dòng)是由于發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁裝置出現(xiàn)問題，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過負(fù)荷，使電流上升到聯(lián)絡(luò)線縱差保護(hù)動(dòng)作值1500A，新城站電廠聯(lián)絡(luò)3線16開關(guān)、鑫源電廠聯(lián)絡(luò)3線19開關(guān)同時(shí)跳閘。在此同時(shí)自動(dòng)勵(lì)磁達(dá)到頂值限制轉(zhuǎn)為逆變勵(lì)磁繼而達(dá)到負(fù)勵(lì)磁（-3000）。

（三）聯(lián)絡(luò)線縱差保護(hù)誤動(dòng)跳閘甩負(fù)荷引起發(fā)電機(jī)端電壓升高，造成了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)整系統(tǒng)過電壓保護(hù)啟動(dòng)使滅磁開關(guān)動(dòng)作，發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行全廠失電，運(yùn)行值班人員手打危急保安器，人工關(guān)閉主汽門的同時(shí)聯(lián)跳發(fā)電機(jī)出口2開關(guān)。

四、事故教訓(xùn)及整改建議

經(jīng)過本次事故，我們從運(yùn)行維護(hù)角度，總結(jié)了以下幾方面的教訓(xùn)，并做了相應(yīng)的改進(jìn)工作。

（一）運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)盡快熟悉電廠設(shè)備的運(yùn)行方式，熟練掌握電、汽等各系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)要點(diǎn)。建議派員赴設(shè)備廠家和其他電廠學(xué)習(xí)充電。

（二）電廠設(shè)備投運(yùn)前，應(yīng)按相關(guān)規(guī)程要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面試驗(yàn)并進(jìn)行整體聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，合格后方能投運(yùn)。但在本次事故處理過程中卻未見試驗(yàn)報(bào)告，不知設(shè)備是否具備運(yùn)行條件。通過試運(yùn)行來(lái)發(fā)現(xiàn)存在的問題，此做法不妥，風(fēng)險(xiǎn)太大。事后，電廠專門安排了停電計(jì)劃對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全面檢修、調(diào)試。

（三）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是十分重要的環(huán)節(jié)，但運(yùn)行前未有調(diào)試報(bào)告，調(diào)差設(shè)置不符合并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，勵(lì)磁運(yùn)行方式不正確?，F(xiàn)已設(shè)置勵(lì)磁調(diào)差系數(shù)。勵(lì)磁系統(tǒng)過電壓保護(hù)無(wú)延時(shí)，建議由生產(chǎn)廠家增加延時(shí)功能。同時(shí)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)做了相關(guān)試驗(yàn)。

（四）設(shè)備投運(yùn)前必須做相關(guān)的保護(hù)聯(lián)跳試驗(yàn)，測(cè)試是否正確接線，能否正確動(dòng)作。該項(xiàng)工作已由公司變檢工區(qū)協(xié)助完成。

（五）應(yīng)通過甩負(fù)荷試驗(yàn)，測(cè)試發(fā)電機(jī)電壓波動(dòng)情況。這項(xiàng)試驗(yàn)后來(lái)由廠家調(diào)試人員協(xié)助完成。

（六）部分設(shè)備信息不能輸出。監(jiān)控應(yīng)接入動(dòng)作信息。建議由公司遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化調(diào)試人員協(xié)助完成。

（七）廠內(nèi)事故照明存在隱患，當(dāng)時(shí)未能及時(shí)啟動(dòng)，應(yīng)及時(shí)處理。事后由電廠檢修班組完成。

通過對(duì)以上建議措施的落實(shí)，發(fā)電機(jī)組等廠內(nèi)設(shè)備再未出現(xiàn)以上問題，系統(tǒng)保持了長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。