（東方電氣集團有限公司國際分公司，四川 成都 610036）

印度科瑞希那項目#2機組非同期事故分析及防范措施

蘆梅霞

（東方電氣集團有限公司國際分公司，四川 成都 610036）

發電機并網是發電廠的一項事關重大的操作，它直接涉及到系統運行的穩定及發電機的安全，本文針對印度科瑞希納項目2×660MW項目2#機發電機并網時發生的發電機非同期并網事故,分析事故發生的原因并提出避免同類事故發生的防范措施。

發電機；非同期；并網；分析；防范

發電機投入電力系統運行時，必須完成一定的操作，這種操作稱為同期操作。發電機同期必須滿足三個條件：發電機電壓與系統電壓一致；發電機頻率與系統頻率相等；發電機相位與系統相位一致（相差角δ=0）。但是，如果發電機并網時和電力系統電壓在大小、頻率和相位不同，就會發生非同期并網，非同期并網時存在不對稱現象，瞬間由于電壓的大小、方向不一致，導致并網時的“沖撞”，嚴重時會造成發電機定子線圈變形,扭彎、絕緣崩裂、線圈接頭處熔化等甚至使發電機損壞燒毀，端部變形。就印度科瑞希那項目2#機發電機非同期并網事故進行分析。

1 事故起因

2016年4月，印度科瑞希納項目2#發電機并網時，運行人員按照相關正常操作，將手/自動轉換開關旋至自動后同期裝置剛上電，就聽到“砰”的一聲巨響，接著發電機繼電保護裝置跳閘。現場馬上安排做緊急停機、停爐操作，并派相關人員對該事故做了分析。

2 事故分析

（1）同期合閘回路原理分析。依據現場運行人員的描述，后臺DCS選擇同期投入（DCS START接點接通），將手/自動轉換開關旋至自動后同期裝置剛上電，并網開關就合閘。由此可以排除同期裝置誤發合閘命令的可能。圖1所示為合閘回路接線圖，合閘回路接通要同時滿足以下三個條件：①自動同期投入繼電器DTK11的（4，12）、（6，18）兩個接點同時接通。②手/自動同期選擇開關DTK（3，4）接點接通。③合閘繼電器HJ的（1，9）、（2，10）兩個接點同時接通。DTK11繼電器在正常并網的情況下，在后臺DCS選擇同期投入（DCS START接點接通）后，將手/自動同期轉換開關DTK置于自動位置，DTK11繼電器動作，DTK11繼電器對應的常開接點都會相應正常接通，同時同期裝置上電。即在同期裝置正常上電后，條件1、2都已經滿足。由于條件③尚未滿足，故繼電器DTK和DTK11上電也不會動作，如果HJ繼電器故障，則不會發生合閘信號。根據此次科瑞希那項目二號機并網情況，可以推斷出是繼電器端子間發生了外部短路。由繼電器動作原理和現場繼電器銹蝕痕跡的情況，可以推斷出本次事故主要有3種端子短路的可能：a.合閘繼電器接點HJ的（1，9）、（2，10）由于外部原因導致HJ-1和HJ-9接線柱和HJ-2和HJ-10接線柱同時發生短路；b.HJ-1與HJ-10接線柱直接發生外部短路；c.DTK11-4和DTK11-6接線柱外部短路（見圖1）。

圖1 合閘回路接線圖

（2）導致合閘繼電器接點短路的原因分析。由圖2所示繼電器HJ拆卸前的照片（左邊），該繼電器雖然外部發生了銹蝕。但現場電氣工程師對該繼電器進行了初步檢測，檢測結果正常；后來現場人員又用繼電保護測試儀對拆下的兩個HJ和DTK11繼電器加220V直流電（HJ繼電器串聯5kΩ電阻），重新檢測所換下來的繼電器，結果顯示HJ與DTK11正常，且繼電器輔助接點表面光滑，動作可靠。由此再次確認這兩個繼電器發生短路的原因不是繼電器本身，而是在沒拆卸前外部原因導致端子間短路。

將圖2和圖3所示的拆卸前后的HJ繼電器（兩圖左側繼電器）比對，該繼電器拆卸前背板的積灰嚴重；但從拆卸后照片可以看出來，合閘繼電器1腳和固定柱與10腳和固定柱之間表面光潔，故HJ繼電器1腳和10腳之間發生短路的可能性比較小。而對于繼電器DTK11，不僅拆卸前的照片顯示積灰情況嚴重，而且拆卸后繼電器的DTK11-4與DTK11-6接線端子間有明顯流動狀液體銹蝕的痕跡。若DTK11-4和DTK11-6之間發生短接，會觸發DTK11動作，使DTK11-6和DTK11-18導通，整個合閘回路就會導通，導致不經過同期裝置的判別而直接發出合閘信號。帶著這個思路，再來觀察圖3，在該圖中DTK11-4腳和DTK11-6腳之間的區域，存在明顯的銹蝕痕跡，而繼電器的殼體為非金屬制品，其本身在通常情況下不會被銹蝕。現場人員對拆卸下來DTK11繼電器塑料背板上的銹漬用250V兆歐表進行絕緣檢查，在250V直流電壓下測試絕緣為0.04MΩ，基本上處于導通狀態。綜上所述可以推斷，引起此次印度科瑞希那項目2#機非同期事故是由于DTK11繼電器4和6號引腳之間的外部發生短路而引起，是由于繼電器外部有液體流入，且柱腳間的區域有明顯積灰而引起的，進而導致在發電機并網時未經同期裝置判別直接發出合閘信號，最終發生非同期并網的跳機事故。

圖2 拆卸前的HJ繼電器

圖3 拆卸后的繼電器

3 事故發生的原因及防范措施

（1）事故發生的原因。根據事故情況分析，造成繼電器DTK11繼電器4和6號接線端子短路的原因如下：①液體或潮濕的環境導致HJ和DTK11兩個繼電器外部及底部端子彈簧墊圈銹蝕，同時水、金屬氧化物及灰塵的混合液積累成為銹痕，形成了繼電器引腳間的短路。②發電機同期屏在并網之前應進行檢查和測試，確認設備正常后再投入使用。③設計上存在不完善的方面，印度科瑞希那項目發電機同期屏只設計了自動同期ASS的閉鎖繼電器，并未設計手動同期MSS的閉鎖繼電器。

（2）事故防范措施。針對該事故發生的原因，本人認為，在發電機同期并網之前，應該采取以下防范措施，以避免同類事故的再次發生：①從安全檢查方面防范。② 對發電機同期屏柜孔位進行封堵，屏柜內部保持相對干燥。③并網之后斷開屏柜裝置電源，解列期間進行日常檢查維護，保持盤柜內包括繼電器、端子排裝置及接線端子排表面的潔凈，防止外部短路。④并網操作前應檢查屏柜內部元件及屏柜工作狀況，確保設備工作正常。⑤對電氣和熱工等盤柜進行例行及長期的巡檢，發現漏水、凝結水、小動物便溺、積粉積灰的現象，及時采取措施。⑥對暖通系統的設計和運行情況進行檢查，杜絕因因暖通系統導致的漏水引起盤柜短路。⑦對于可能導致液體和粉塵進入盤柜的其他原因繼續進行調查，并采取防范措施。

（3）從技術方面防范。為避免發電機非同期事故發生，除了做好安全檢查方面的措施之外，技術方面也不容忽視，下面就從這方面進行闡述。①自動同期裝置與手動同期裝置都應安裝獨立的同期檢查閉鎖繼電器（TJJ），自動準同期裝置與手動準同期裝置的出口回路均應串接同期檢查閉鎖繼電器接點，以保證在同期裝置或運行人員誤發合閘命令時閉鎖開關合閘指令，防止非同期合閘。而印度科瑞希那項目發電機同期屏只設計了自動同期ASS的閉鎖繼電器，并未設計手動同期MSS的閉鎖繼電器，故當繼電器DTK11端子發生短路時，未啟動同期裝置判別直接發出合閘信號，導致非同期并網。②同期檢查閉鎖繼電器的整定值應根據設備承受并列合閘的沖擊電流進行整定，原則上不應超過±30°，一般整定為±20°以內。③同期點合閘脈沖導前時間等于同期裝置發出合閘脈沖到斷路器合閘的全部時間，即應綜合考慮斷路器本身固有的合閘時間、出口回路的動作時間、出口重動繼電器的動作時間等環節。同期回路異動后或出口開關更新后，除了實測開關的合閘時間，還應進行同期裝置的導前時間測試（需要拍波），以滿足開關的合閘時間與導前時間基本相近的要求。④同期系統的頻差（Δf）整定為±0.2Hz以內。⑤同期系統電壓差（ΔU）的整定：500kV系統為額定電壓的±10%；220kV系統及以下為額定電壓的±20%以內。

4 結語

通過對印度科瑞希那2×660MW項目2#發電機非同期的分析，看出本次事故主要是由于并網前對設備的巡檢不到位，以及技術設計存在不夠完善而引起的。因此本文所提出的非同期并網的防范措施對于防范同類事故發生有一定的參考價值；此事件的發生表明，現場運行人員應提升責任心，在并網前做好相關的檢查和檢驗工作；設計人員在設計相關圖紙的時候，盡可能考慮更加全面，為降低事故發生打好基礎。

[1]中國華電集團公司福建分公司.防止發電廠非同期并列事故規定.

[2]趙勝利，顏紅建.發電機非同期并網事故分析及處理對策.

TK32

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1671-0711（2017）04（上）-0166-02