一次TA二次電纜絕緣損壞引起的機組跳閘

張彥鋒

(甘肅大唐國際連城發電有限責任公司，甘肅 蘭州 730332)

1 事故過程及處理

1.1 事故前運行工況

某廠1號機組，容量為135 MW，單元制接線方式，三機勵磁系統，主變高壓側接于220 kV雙母帶旁路系統，采用許繼WFB-100微機保護裝置，事故前，機組負荷為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 事故過程及現象

某月4日23:20，1號機“過負荷、負序過負荷”光牌亮，盤前負序電流表指示為0.04 A，參數均正常。檢查保護屏有“負序過負荷(定)”信號，檢查保護信息上負序電流顯示為0，在檢查過程中1號機保護屏所有告警燈均亮，持續大約2 s后自行消失。復歸“負序過負荷”信號，光牌消失。

4日23:35，同樣的現象再次發生，保護信息負序電流顯示為0.506 A，“負序過負荷”間斷啟動，持續約5 min后，復歸“負序過負荷”信號，光牌消失，保護信息上負序電流顯示為0。聯系繼保檢查，未發現異常，繼保人員交代，如果再出現類似情況，快速手動啟動2套故障錄波器，記錄當時數據。當時懷疑是裝置采樣問題，又自行恢復。運行及繼保人員均未采取措施，并未向上級匯報。

5日02:47，該現象又一次發生，保護信息上負序電流顯示為0.111 A，復歸“負序過負荷”信號，光牌消失，“負序過負荷”燈間斷閃動，1號機保護A屏中WFB-105插件中“啟動”燈間歇閃動，檢查“發電機比率差動”中，C相差電流達到0.392 A。手動啟動2套故障錄波器，持續約8 min后，1號機保護屏上“啟動”燈閃現象消失，檢查保護信息上負序電流顯示為0.092 A。

5日08:11，在交接班期間又發生上述現象，保護信息上負序電流顯示為0.715 A并且上下波動，“發電機比率差動”中，C相差電流達到1.5 A，并檢查發電機監視表計盤前、NCS上均正常，檢查保護裝置有“負序過負荷(定)”信號，檢查工控機上有發電機負序過負荷保護啟動信息。及時聯系在場的繼保人員對機組進行檢查，繼保人員在檢查中，08:20鈴響，機組主開關、MK開關跳閘，廠用切換成功。

1.3 檢查處理

在每次信號出現后，都及時對發電機回路進行了詳細檢查，沒有發現任何異常現象。

5日08:11信號發出時，繼保人員在場，及時啟動錄波設備，用微型鉗形電流表測量進入保護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問題，至08:20，1號機組跳閘。

機組跳閘后，檢查1號機組廠用電切換成功，復歸各開關操作把手，向1號汽輪機發“注意”、“解列”信號，1號機組變壓器保護屏“負序過負荷(定)”“負序過負荷(反)”出口指示燈亮，發電機負序反時限保護動作機組掉閘，隔離發電機至檢修狀態全面檢查。檢查1號發電機一次回路無任何異常。繼保人員對保護裝置及二次回路進行了如下檢查。

(1) 對保護裝置進行裝置校驗，未發現異常，確認保護正確動作。

(2) 對二次電纜檢查：保護人員用繼電保護測試儀在1號機組滅磁小室TA端子排至1號發變組保護裝置二次電纜A481，B481，C481電流回路同時通入5 A電流，檢查1號發變組保護裝置A，B，C三相電流采樣回路，結果正常。

(3) 對1號機組滅磁小室TA端子排至1號機組TA本體二次電纜A481，B481，C481電流回路二次電纜進行絕緣檢查，結果發現C481二次電纜對地絕緣電阻為0(1 000 V兆歐表)，檢查接地點是C481二次電纜與TA本體底座接觸，電纜磨破且有放電痕跡。對二次電纜進行絕緣處理，處理后絕緣電阻為1 000 MΩ。(4) 對1號機組TA本體檢查，未發現異常。5日10:15，機組再次并網成功，隨著負荷增加，檢查保護回路再未出現異常。

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，對地絕緣電阻為0，導致在運行中C相電流分流，在二次側造成發電機負荷不平衡，時接時斷，造成異常且分流越來越嚴重，最后導致發電機負序過負荷反時限保護動作，機組跳閘。這是跳機事故的直接原因。

(2) 機組檢修后1個月即發生此類問題，暴露出檢修質量存在問題；繼保人員在大小修時沒有按照《繼電保護二次回路校驗規范》要求對TA回路的絕緣進行檢查，檢修質量驗收存在問題。

(3) 運行人員不能結合測量監視儀表計算負序電流值是否對應，未能判明是一次回路匝間問題，還是二次回路或保護裝置問題。暴露出異常分析、事故處理能力較差，對這種異常不能做出正確判斷，沒有在出現保護持續啟動信號時及時退出發電機負序反時限保護或減負荷。

(4) 在保護二次異常的情況下，保護人員沒有及時查明故障原因，也沒有采取有針對性的預防措施，更沒有向運行人員交待再發信號時的處理意見，運行人員沒有做好充分的事故預想，對負序逐漸增大沒有高度重視，對二次回路故障可能造成的后果估計不夠，沒有及時向有關領導匯報，暴露出繼保和運行人員責任心不強的問題。

(5) 運行人員的電氣保護知識欠缺，對負序反時限保護的動作過程不清，安全意識淡薄，對電流回路異常分析不準，反映出電氣保護及二次知識培訓不到位。

3 防范措施

(1) 在機組檢修時嚴格執行檢修工藝規程，專業技術人員應加強對設備絕緣的檢查測量，尤其是對TA本體等二次設備的檢查，各級管理人應加強監督檢查。

根據《繼電保護二次回路校驗規范》的要求，大小修時應對TA回路絕緣進行檢查：將TA電流回路在保護屏端子處斷開，用1 000 V絕緣搖表測量TA回路對地的絕緣電阻，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，檢修時還應根據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗規程》，自電流互感器的二次端子箱處向整個電流回路通入交流電流，測定回路的壓降，計算電流回路每相與零相及相間的阻抗，以驗算互感器是否滿足10 %誤差的要求。

檢修時，依據《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結線施工及驗收規范》應保證二次線固定牢固，與周圍其他設備距離合格，穿越套管應固定牢靠，空洞封堵良好，并做好防潮、防塵措施。

(2) 加強對保護、二次回路的知識學習及異常處理能力的培訓。發生異常時應綜合多種因素進行分析判斷。通過比較機端不同組的TA電流采樣值，判斷是保護及二次回路的問題，還是發電機一次側存在故障。

此外，通過監視負序電流表計，按變比換算成二次值與保護顯示值進行比對，可進一步明確一次回路是否有問題。在判明是二次回路或保護裝置問題后，應及時退出TA所接異常保護，再進行檢查處理。班組應加強二次保護知識專題授課，使每位值班員清楚某組TA或某組TV回路發生斷線時如何判斷和處理。

(3) 加強對繼保和運行人員的安全教育，增強他們的安全意識，使他們對每次異常都能足夠重視，原因不清時更不能放過；出現異常后，及時聯系處理，并做好相應措施和預案，認真執行及時匯報制度，匯報專業管理人員和相關領導共同處理。

(4) 必要時進行保護改造。配置2套保護，更容易區分是一次回路有故障還是二次有問題。依據《繼電保護和安全自動裝置技術規程》，100 MW及以上的發電機-變壓器組保護，重要保護必須按雙重化配置(非電氣量保護除外)，雙重化配置應滿足“2套保護之間不能有電氣聯系，2套保護的交流電流回路應分別取自電流互感器互相獨立的二次繞組”的要求。

(5) 認真落實各級人員崗位責任制，嚴格執行各項規章制度。