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一起安稳装置误动引起发电机跳闸事故的分析

2021-06-09杭州华电半山发电有限公司沈秀宏王远峰

电力设备管理 2021年5期
关键词:出线保护装置发电机

杭州华电半山发电有限公司 丁 豪 沈秀宏 王远峰

安全稳控装置是电网区域安全稳定控制装置[1]的简称,这种控制系统是电力系统整个安全控制的重要组成部分。它是在电网发生故障(线路或大机组跳闸)时,采取切机或切负荷等措施,确保电网和电厂安全稳定运行。它与正常稳定运行状态下的安全控制(如自动电压调节、自动调节频率和功率)和事故时的继电保护及事故后的恢复控制(如线路重合闸、备用电源自动投入等)共同协调工作,保证电力系统安全稳定运行。

某发电厂安稳装置为南瑞PCS-992型[2],由一台PCS-992M主机、三台PCS-992S从机构成,接入四条220kV出线,过载告警功率均为400MW,延时5s,过载动作功率均为500MW,第一轮动作时间10s,第二轮动作时间20s,第三轮动作时间30s,分三轮切除三台机组。220kV站#1故障录波器为武汉中元华电ZH-5型,线路设置的相电流突变量报警为0.8A,高越限为5A,零序突变量报警和高越限均为0.8A。

1 事故经过及事故分析

2020年12月14日10时6分,#1发电机解列灭磁,跳机前#1发电机有功305MW。机组跳闸后现场检查情况下:1号机发电机保护86G(lockout)继电器动作,发电机保护装置无保护动作;NCS上显示线路过载联切机组动作跳闸,过载联切保护屏PCS-992显示装置启动,10027ms后2号出线过载一轮动作切#1发电机;检查2号出线,运行均正常,保护未动作。

事故发生时,检修人员在现场校验220kV#1故障录波器。后查看故障录波器校验记录,跳机时校验录波器2号出线电流通道,通入电流有效值5A。

从图1主接线图可知,2号出线当时在运行状态,工作人员已将图2中#1故障录波器上D1-3短路,但未将出线D5-7短路,造成通入的电流直接进入稳控装置,且通电时间超过10s,报文显示有功为782MW,达到动作条件,稳控装置出口第一轮跳#1发电机。翻看稳控装置当天装置启动记录,发现3号出线、4号出线均有报警启动记录,查看同一时间#1故障录波器通电情况,3号出线通入1A、12s,4号出线通入5A、7s。

图1 电厂主接线图

图2 线路保护CT接线图

根据现场情况得出以下结论:3号出线、4号出线均有报警启动记录,但未跳闸出口,是因为通入电流较小,且时间未达到动作时限(10s),所以只发信未达到动作定值;1号发电机跳闸原因是由于#1故障录波器校验时,在2号出线二次回路上通入电流较大,且长时间通电,达到安稳切机定值,跳闸出口动作;#1安稳装置和#1故障录波器串接在同一电流CT回路中,#1安稳装置在最后端。当#1故障录波器中通入电流,仅在入口侧短路,未在出口侧短路,送出的电流送入了#1安稳装置,达到装置动作值,跳闸出口。

2 暴露问题及防范措施

通过此次跳机事故,暴露出公司在技术和管理上的以下问题[3]:

在被检验保护装置电流回路后串接有其它运行的保护装置,原则上应停运其它运行的保护装置;在被检验保护装置电流回路后串接有其它运行的保护装置,如确无法停运,在短接被检验保护装置电流回路前、后,应监测运行的保护装置电流与实际相符。若在被检验保护电流回路前串接其它运行的保护装置,短接被检验保护装置电流回路后,监测到被检验保护装置电流接近于零时,方可断开被检验保护装置电流回路。

规范现场作业,做好现场作业的风险管控。现场作业应使用继电保护安全措施票,安全措施票应按照实际的接线编制。现场作业前做好安全风险管控,明确危险点,做好作业前的准备工作,查看现场、查看图纸,确保使用的图纸与现场一致;加强现场作业人员的《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》学习,充分掌握《规定》,使得现场作业规范。

防范措施:故障录波器安装在电流回路最末端,在调试过程中误接入其他保护装置,引起误动;线路上有工作,可将安稳装置上线路电压回路空开断开,使其无法达到动作值,避免引起误动;现场人员加强培训,提升业务能力;运行部修订电厂220kV线路过载联切机组的运行方式,在开机操作票加入过载联切的相关内容,确保在220kV只有1机的运行方式时不被切除[4]。

3 结语

随着经济的高速增长,电网的容量也快速增长,电网的结构变得复杂,必须借助专门的安全自动化控制系统,以确保电力系统安全稳定运行:

和调度部门沟通稳控装置的控制策略[5],在出线事故跳闸或过流情况下采取切机措施,确保电网的热稳定和暂态稳定,保证电厂机组的安全运行;在保护装置调试过程中,因为CT回路的串接,可能会误将电流通入正确工作的设备中,出现保护误动现象,需在设备设计阶段就充分考虑各种故障隐患,提前干预;现在的电力设备复杂度越来越高,保护装置的种类也是日趋复杂和繁多,需对调试人员加强技术交底,了解设备内部联系,避免在校验过程中误动其他设备;故障录波器虽然不具备动作跳闸回路,但因涉及的设备较多,特别是设备的故障录波器,包括了整个升压站内所有设备,在调试过程中务必做好事故预想。

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