株洲航電樞紐一起全廠失壓事故的處理

徐志剛

（湖南發展集團有限責任公司 長沙市 410011）

1 電站概述

株洲航電樞紐位于株洲縣境內湘江空洲灘，上距大源渡樞紐96km，下距株洲市24km，采用燈泡貫流式機組，裝機總容量為5×28MW，主機設備由哈爾濱電機廠制造，5臺機組于2006年10月前全部并網發電，運行平穩正常。

附圖為電站主接線圖。電站采用220kV單母線運行方式，共兩回出線送至株洲西（王家坪）變電站，線路長度30km，電站升壓變電系統采用2臺變壓器，容量分別為63000kVA和100000kVA，分別與1#、2#機組和3#、4#、5#機組兩段10.5kV母線相連。

2 事故情況

附圖 電氣主接線圖

2012年4月24日，電站5臺機組均帶28MW滿負荷正常運行。17點07分50秒，中控室值班人員發現上位機顯示“空王Ⅰ線602斷路器分閘”，“空王Ⅱ線604斷路器分閘”，“空王Ⅰ線第一、二套保護動作”，“空王Ⅱ線第一、二套保護動作”等跳閘信號。緊接著3#、5#機組過速保護動作停機，1#、2#、4#機組過電壓保護動作停機，全廠失壓。現場檢查發現：5臺機組僅4#機組輔機動力電源開關完好，具備應急啟動條件，19點08分開啟4#機組至空載狀態，檢查正常后轉孤網運行。恢復廠用供電和照明；廠區排水泵、滲漏排水泵主備用泵因變頻器損壞都不能啟動；近區（弧門、營地和船閘）供配電裝置主開關340和分開關318柜體內部過電壓保護器有爆炸的現象，318開關頂蓋沖開，近區供電難以短時恢復。

3 事故原因

事故發生后，電廠立即組織設計單位、廠家及電力試驗院專家對該起事故原因進行了認真仔細的分析，認為事故的主要原因是由于：電廠送出線路空王Ⅰ、Ⅱ回線遭雷電和龍卷風襲擊導致3座桿塔倒塌，線路602、604開關同時跳閘，全廠失壓，全廠設備遭受雷電過電壓和內部過電壓連番沖擊。而過電壓產生原因初步分析：由于輸出Ⅰ、Ⅱ回線602、604開關跳閘，主變高壓側610、620開關和5臺機組出口開關均未同時跳閘，5臺機組與2臺主變以及近區供電系統形成內部電網運行，5臺機組本身特性不完全一致，在發電和吸收電能狀態中徘徊導致機組震蕩，5臺機組滿負荷能量無法釋放，造成該系統電壓過高，且持續時間較長（約30個周波），其中電壓有效值為正常值的1.7倍（17000 V），峰值達到2.3倍（23000V），進而造成電站大面積的電氣控制設備損壞。

4 事故處理

由于本次事故是因為內部過電壓導致多類電氣設備損壞，因此有必要對整個電廠一次配電系統所有設備進行全面檢查，經過檢查發現所有機組輔機、水泵變頻器、近區開關等電氣設備都有不同程度的損壞，因此我們及時采取了以下措施進行處理：

（1）在恢復全廠廠用、近區和生活區供電后，及時對2#～5#機組主機、輔機、監控、保護、勵磁等多個系統設備進行了全面的檢查，更換和修復了多個損壞的電氣設備，主要為輔機動力屏開關、監控系統電源插件、水泵變頻器等。

（2）對兩臺主變壓器進行了全面的檢查以及電氣和油化試驗，確認無損壞后投入運行。

（3）2#主變在送電時產生弧光，聲響異常；斷開620開關對2#主變進行檢查無異常，相應保護未動作，再次送電后發現10.5kVⅡ段電壓異常，上位機顯示Uab達到19kV，且C相電壓波形不規則，數值較小。經省中調同意后再一次將2#主變轉檢修進行檢查和試驗。針對2#主變充電異常的情況，根據《電氣設備預防性試驗規程》，再次抽取油樣送技術監督進行油化試驗，并做了絕緣電阻、本體及套管介損、變比等常規試驗，仍沒有發現有異常；為進一步確定主變是否存在異常，決定進行機組帶主變和機組帶主變及母線的零起升壓試驗，結果顯示正常，自此完全可以判斷2#主變正常，造成投運時異常現象的原因可能是10.5kVⅡ母PT短時磁飽和造成。

5 總 結

（1）要求設計院對線路開關全跳后，發電一次設備內部滿負荷聯網這種極端運行工況進行校核，并要求整改方案：在線路602、604開關跳閘后，應聯跳4臺機組，僅保留1臺孤網帶廠用近區運行，爭取年底完成整改。

（2）借鑒其它電站，根據自身情況借助設計單位制定外接保安電源的方案，并及時與株洲市電業局溝通，盡快實現外接保安電源，使供電更加可靠。