謹防開關失靈保護引起的全廠失壓事故

孟帥

（湖南省株洲航電樞紐管理處 株洲市 412103）

前言

開關失靈保護，是指當故障線路的繼電保護發出跳閘脈沖后，開關拒絕動作時，能夠以較短時間切除同一發電廠或變電所內其它有關開關，以使停電范圍限制在最小范圍內，從而保證整個電網的穩定運行，是開關保護的近后備保護，在220kV及以上電壓等級電網中得到了廣泛的應用。

作為開關的后備保護，當設備發生故障開關拒絕動作時，能以較短時限使與拒絕動作開關相鄰的開關，或與故障點相鄰的對側有電源的開關跳閘的繼電防御措施，能夠可靠的限制事故范圍。然而，在實際工作應用中，有很多工作人員由于不重視其保護性能，而導致失靈保護誤動作出口，造成了一些不該發生的事故發生。下面就一起典型事故來分析如何重點防范失靈保護的誤動作。

1 事故前運行方式

株洲航電樞紐電站由5臺單機容量28MW的燈泡貫流式水輪發電機組，總裝機容量140MW，5臺發電機組通過擴大單元接線方式接入電網，其中1、2號機組接1臺主變壓器壓器，3、4、5號機組接1臺主變壓器壓器，升壓至220kV后，通過兩回220kV線路輸送至株洲市王家坪變電站，并入湖南省電網。主接線圖如附圖。

附圖 主接線圖

事故發生前，1B主變壓器壓器、10.5kVⅠ段母線和1G機組正在檢修，空王Ⅰ線602開關、空王Ⅱ線604開關、220kV母線、2B主變壓器壓器、10.5kVⅡ段母線、3G機組和5G機組在運行狀態，2G機組在冷備用狀態，4G機組在熱備用狀態。現場正在由保護廠家進行1B主變壓器保護的升級工作

2 事故經過

事故發生時，當班值長發現1B主變壓器保護610開關失靈保護出口，空王Ⅰ線602開關分閘、空王Ⅱ線604開關分閘、2B主變壓器620開關分閘，空洲水電廠與主網解裂。3G頻率保護動作，3G發電機開關322開關分閘，3G滅磁開關分閘，3G事故停機；5G頻率保護動作，5G發電機開關352開關分閘，5G事故停機。

當班值長立即啟動全廠失壓停電事故應急預案，向調度及領導做了匯報：1B主變壓器保護升級過程中，610開關失靈保護動作，空王Ⅰ線602開關分閘、空王Ⅱ線604開關分閘，2B主變壓器620開關分閘，導致全廠失壓。緊接著，啟動了壩區柴油發電機帶弧門用電，現地開啟弧門，保證出庫流量440m3/s。接著又啟動了廠區柴油發電機帶廠用，并對2B主變壓器及開關站進行了仔細檢查。經檢查沒有設備損壞后，將2B并網運行，逐步恢復正常弧門供電運行方式和廠用電運行方式，并將3G、4G并網運行，有功40MW運行，弧門全關。至此整個事故處理結束，共用時4h。

3 原因分析

事故發生后，事故單位組織相關人員進行了事故原因分析，得出此次事故有以下原因：

（1）安全措施不當，未形成明顯的斷開點。保護廠家認為，主變壓器保護失靈出口的條件是A、B兩屏的保護裝置啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——-8n728（+PC1），與啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——Ⅰ-8n728（+PC2）同時閉合，構成“與邏輯”，啟動時才會出口。廠家不同意退出A、B屏啟動失靈硬壓板，至此，因為未形成明顯的斷開點，A、B兩屏的保護裝置啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——Ⅰ-8n728（+PC1）與啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——-8n728（+PC2）在做試驗的過程中同時接通，啟動了1B＃主變壓器失靈保護。

（2）根據工作人員所開的工作票內容看，對1B主變壓器保護升級，票面上所列安措與工作現場所布置的安措僅僅是“退出1B主變壓器保護所有功能壓板”，即只退出了與開入接點8n928-8n929相串連的失靈啟動功能壓板。

（3）220kV失靈保護屏，即微機母線保護裝置（失靈保護）的功能壓板失靈投入未退出，根據湖南電力調度規程的保護裝置調度運行規定第1條 “下述情況由值班人員遵照下列原則自行處理，如有問題應立即報告值班調度員：開關失靈保護啟動壓板的投退”，實際上因失靈保護屬變壓器的后備保護之一，在變壓器及線路主保護完善的情況下，失靈保護及跳閘出口壓板可以經領導研究后選擇短時間退出。

（4）根據本單位繼電保護運行及維護規程規定，一次設備或者保護、自動裝置檢修試驗時，必須將該保護或自動裝置退出運行，并將運行開關的壓板退出或解開該保護與這些開關之間的連線端子，其目的是使保護啟動回路或者保護跳閘回路形成明顯的斷開點，避免保護誤動。

（5）這次主變壓器保護升級完全是按照廠家的要求進行的，廠家工作時有失誤，而本單位相關的技術人員卻沒有及時發現和制止。維護人員和安全技術管理人員就繼電保護檢修調試工作所應采取的反事故措施的培訓力度不夠。

通過以上原因分析可以看出，我們暫且不論廠家服務人員清不清楚失靈保護的原理，其沒有按照規程規范的要求采取安全措施，是導致本次事故的直接原因，其不重視失靈保護的動作后果是導致本次事故的主觀原因。該事故充分說明了失靈保護雖然是后備保護，但其誤動作的后果卻非常嚴重，千萬不可對其麻痹大意。

4 防范措施

針對事故發生的原因，事故單位總結出了4條防范措施：

（1）在經過領導研究同意后，為避免保護檢修、調試時失靈保護誤動，可以臨時退出該套裝置的失靈保護的所有功能壓板及出口壓板，也可以在失靈保護屏上臨時退出與失靈保護相關聯的開關的跳閘出口壓板。

（2）應有計劃地組織有關人員加強對規程規范當中有關繼電保護內容的學習、培訓，相關專業人員應充分考慮到從事繼電保護檢修、調試工作中存的危險因素（包括人身安全、電網和設備運行）、防范措施、及其應采取的應急措施，確保運行設備的安全。

（3）在每年的事故演習時，為應對全廠失壓事故的發生，可以考慮有計劃進行機組黑啟動演練，檢驗機組黑啟動的可靠性，確保極端情況下廠用電的正常運行。

（4）加強設備日常管理，加強日常巡視，加大消缺力度，確保設備完好率。

5 結 語

通過對本次事故的分析，我們注意到，失靈保護雖然是后備保護，但其誤動作造成的后果不可小覷，因其一旦誤動，會造成與失靈開關相鄰的其他電氣裝置被切除，造成事故擴大，甚至造成全廠失壓，故專業人員要重點防范，切不可麻痹大意。本事故中只要將啟動失靈硬壓板退出，即可完全避免事故發生，所以專業人員在掌握專業知識的同時，還應考慮周到，謹慎操作。