一次保護(hù)邏輯誤動(dòng)的分析與整改

萬(wàn)宏程

【摘 要】分析了柘林水電廠(chǎng)因四號(hào)發(fā)電機(jī)出口處發(fā)生三相短路，四號(hào)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)正確動(dòng)作后，由于四號(hào)發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流保護(hù)因保護(hù)邏輯上的問(wèn)題，跳開(kāi)三號(hào)主變各側(cè)開(kāi)關(guān)，造成三號(hào)主變非正常退出運(yùn)行，近區(qū)停電的原因。通過(guò)原因分析提醒繼電保護(hù)人員，在保護(hù)裝置的選型和配置結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)一步搞好繼電保護(hù)工作，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】水電廠(chǎng) 發(fā)電機(jī)保護(hù) 分析 對(duì)策

1概述

柘林水電廠(chǎng)為壩后式廠(chǎng)房，在江西省電力系統(tǒng)中起調(diào)頻、調(diào)峰及事故備用的作用，總裝機(jī)容量420MW。四號(hào)水輪發(fā)電機(jī)組的容量為45 MW，水輪發(fā)電機(jī)組由東方電機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)，發(fā)電機(jī)型號(hào)為T(mén)S-900/135-56，額定功率53000kVA，額定電壓/電流 10500V/2920A。三號(hào)主變?yōu)槿ψ兘泳€(xiàn)組變?yōu)閅N，yn，d11，型號(hào)為SFS10-63000/110 121±2×2.5%/38±5%/10.5，四號(hào)發(fā)電機(jī)通過(guò)3SM母線(xiàn)與三號(hào)主變相聯(lián)接入110kV、35kV系統(tǒng)，三號(hào)主變是江西電網(wǎng)110kV與35kV電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變，擔(dān)負(fù)著地區(qū)及周邊的用電負(fù)荷。四號(hào)發(fā)電機(jī)及三號(hào)主變保護(hù)裝置采用的均為許繼公司的WFB-100型微機(jī)保護(hù)裝置。

2事故前運(yùn)行方式及事故經(jīng)過(guò)

2.1事故前運(yùn)行方式

四號(hào)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，負(fù)荷情況為有功28MW，無(wú)功-8.7MVar，其它機(jī)組備用， 121B，122B，123B，125B，126B并入系統(tǒng)運(yùn)行， A廠(chǎng)廠(chǎng)用電處于分段運(yùn)行，220kV柘西II線(xiàn)，柘盤(pán)線(xiàn)，母聯(lián)開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)，110kV線(xiàn)路正常運(yùn)行，35kV線(xiàn)路正常運(yùn)行。

2.2事故經(jīng)過(guò)

（1）2006年1月2日5時(shí)40分四號(hào)機(jī)組突然甩負(fù)荷，主控室報(bào)4F縱差保護(hù)動(dòng)作，4F出口油開(kāi)關(guān)事故跳閘，4F轉(zhuǎn)速115%，4F低壓記憶過(guò)流保護(hù)I、II段動(dòng)作，三號(hào)主變110kV 側(cè)12DL 三相跳閘；35kV 側(cè)31DL三相跳閘；10.5kV 側(cè)04DL、07 DL三相跳閘；四號(hào)發(fā)電機(jī)滅磁開(kāi)關(guān)4FFMK跳閘；四號(hào)發(fā)電機(jī)停機(jī)。

（2）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)四號(hào)發(fā)電機(jī)機(jī)端1YH電壓互感器T接的小鋁排B相支柱瓷瓶炸裂，其它兩相支柱瓷瓶燒損嚴(yán)重，在地面發(fā)現(xiàn)一只死老鼠。

3事故原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)情況判斷，原因?yàn)槔鲜笈逝酪鹚奶?hào)機(jī)機(jī)端1YH電壓互感器T接的小鋁排引起三相弧光短路，四號(hào)發(fā)電機(jī)4F差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，跳開(kāi)04DL、4FFMK、機(jī)組停機(jī)。經(jīng)過(guò)7.5秒后由4F低壓記憶過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)三號(hào)主變?nèi)齻?cè)12DL、31DL、07DL斷路器，因我廠(chǎng)的發(fā)電機(jī)采用自并勵(lì)方式，發(fā)電機(jī)配置的低壓記憶過(guò)流保護(hù)，是做為本機(jī)組和同單元接線(xiàn)主變的后備保護(hù)，低壓記憶過(guò)流保護(hù)原理構(gòu)成為電流起動(dòng)記憶，同時(shí)電壓下降，只有電壓恢復(fù)正常時(shí)，低壓記憶過(guò)流保護(hù)才返回.當(dāng)時(shí)的情況是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)出口處發(fā)生三相短路，機(jī)組差動(dòng)正確動(dòng)作跳開(kāi)四號(hào)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)，但由于四號(hào)發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流后備保護(hù)記憶了故障電流，且差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后發(fā)電機(jī)全停，機(jī)端電壓為零使低電壓條件滿(mǎn)足，經(jīng)動(dòng)作時(shí)限后低壓記憶過(guò)流保護(hù)出口，跳開(kāi)3號(hào)主變各側(cè)開(kāi)關(guān)。4F差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，跳開(kāi)04DL、4FFMK、機(jī)組停機(jī)后，發(fā)電機(jī)機(jī)端的短路點(diǎn)已被切除，對(duì)電網(wǎng)已不構(gòu)成影響。而此時(shí)由于發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流保護(hù)記憶了短路電流（廠(chǎng)家設(shè)定記憶時(shí)間為15秒），發(fā)電機(jī)已由差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)，停機(jī)后機(jī)端已無(wú)電壓，低壓條件也同時(shí)滿(mǎn)足，經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)后備時(shí)限定值7秒，發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流保護(hù)出口跳開(kāi)了三號(hào)主變各側(cè)斷路器，造成了三號(hào)主變非正常停運(yùn)，這是保護(hù)邏輯上的一個(gè)缺陷，它造成了故障后停電范圍的擴(kuò)大。

4事故后缺陷處理情況

四號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)使用的是許繼的WFB-100型保護(hù)裝置，許繼公司對(duì)更改低壓記憶過(guò)流保護(hù)邏輯有一定難度，許繼公司也無(wú)法實(shí)現(xiàn)在主保護(hù)動(dòng)作后將低壓記憶元件返回，在與省中調(diào)繼電保護(hù)部、省電科院有關(guān)人員多次研討下，根據(jù)110 kV、35 kV系統(tǒng)保護(hù)配置情況，提出了更改發(fā)電機(jī)后備保護(hù)動(dòng)作后果的方式，針對(duì)以上情況，省中調(diào)繼電保護(hù)部下發(fā)了（2006）調(diào)繼整改字第（01）號(hào)，《江西電網(wǎng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置整改通知單于》，要求對(duì)四號(hào)發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流保護(hù)動(dòng)作后果及動(dòng)作時(shí)限進(jìn)行整改.并提出如下建議：

（2）取消四號(hào)發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流保護(hù)T2壓板（原動(dòng)作后果為跳主變各側(cè)開(kāi)關(guān)）。

實(shí)施步驟：

①結(jié)合四號(hào)發(fā)電機(jī)檢修進(jìn)行實(shí)施，更改發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流T1動(dòng)作時(shí)限整定值。

②拆除四號(hào)發(fā)電機(jī)低壓記憶過(guò)流保護(hù)T2保護(hù)出口壓板，將電流定值整定為99A、時(shí)限定值整定為99秒，電壓定值整定為0V。

③二次回路更改。

④保護(hù)及二次回路正確性校驗(yàn)：1）退出發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置上所有出口壓板；2）發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置安全措施：按現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備圖紙，甩去發(fā)電機(jī)保護(hù)屏端子排上跳其它設(shè)備開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)，在四號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)屏后甩開(kāi)跳12DL線(xiàn)圈（3X：25，3X：28）， 跳31DL線(xiàn)圈（3X：31，3X：34）， 跳07DL線(xiàn)圈（3X：37，3X：40）。3）保護(hù)屏后通電及傳動(dòng)試驗(yàn)，通電模擬低壓記憶過(guò)流保護(hù)T1動(dòng)作，動(dòng)作值應(yīng)正確，保護(hù)動(dòng)作信號(hào)燈應(yīng)正確，監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)顯示應(yīng)正確，傳動(dòng)試驗(yàn)：投入低壓記憶過(guò)流保護(hù)T1保護(hù)壓板，跳04DL線(xiàn)圈1壓板、跳04DL線(xiàn)圈2壓板、跳FMK壓板、跳12DL線(xiàn)圈壓板、跳31DL線(xiàn)圈壓板、跳07DL線(xiàn)圈壓板，合04DL、FMK，保護(hù)屏上模擬低壓記憶過(guò)流保護(hù)T1動(dòng)作，04DL、FMK應(yīng)跳閘，多次模擬保護(hù)低壓記憶過(guò)流保護(hù)T1開(kāi)出，用萬(wàn)用表分別測(cè)量端子排上跳12DL線(xiàn)圈（3X：25，3X：28）， 跳31DL線(xiàn)圈（3X：31，3X：34）， 跳07DL線(xiàn)圈（3X：37，3X：40）應(yīng)無(wú)導(dǎo)通現(xiàn)象。4）恢復(fù)各項(xiàng)安全措施。

5應(yīng)吸取的教訓(xùn)和防范措施

（1）對(duì)四號(hào)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器T接三相小鋁排和損壞的3個(gè)支柱瓷瓶進(jìn)行更換，用絕緣熱縮帶包扎了四號(hào)機(jī)組機(jī)端互感器上方小鋁母線(xiàn)，對(duì)存在相同情況的一、二、三號(hào)發(fā)電機(jī)裸露小鋁母線(xiàn)用絕緣熱縮帶進(jìn)行包扎。

（2）對(duì)存在同樣保護(hù)邏輯問(wèn)題的一、二、三、五、六號(hào)發(fā)電機(jī)的定值及二次回路進(jìn)行整改。

（3）對(duì)廠(chǎng)房通道門(mén)、窗戶(hù)完好情況及電纜孔洞的封堵情況再次進(jìn)行全面檢查，制定整改方案。

對(duì)1YH和2YH電壓互感器進(jìn)行了更換，將原來(lái)JDJ-10型換成JDZX-10R（0.5A）10/√3，0.1/√3， 0.1/√3kV，0.2/0.5級(jí) 15/20VA鎧裝小車(chē)式PT柜。