華東桐柏蓄能電站電氣跳閘事件的分析和處理

葉煒敏

(華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司，浙江天臺317200)

0 概述

華東桐柏蓄能電站為日調節純抽水蓄能電站，裝機容量1200MW，4臺300MW機組，2條500kV出線。線路保護為法國AREVA公司保護(后來高頻保護和后備距離保護改為南瑞公司保護)，發變組和短線保護均為奧地利安德里茨公司保護。

1 原因分析

1.1 電氣一次設備故障保護正確跳閘

桐蒼5419線和桐巖5420線路，因連續的凍雨和冰凍天氣，線路架空線和瓷瓶積冰嚴重，導致線路桿塔倒塔，線路發生短路，桐巖5420線分相電流差動保護和高頻距離保護動作，跳開本側線路開關；2個多小時后，因同樣原因，桐蒼5419線發生跳閘。

1.2 設備質量問題造成保護動作

在設備調試階段，2號主變保護裝置因為主變差動保護高壓側A相電流采樣消失，導致差動保護動作跳閘，經過艱難的排查之后，認定為主變保護裝置內電纜排線質量問題，造成了電流采樣值的消失，更換了新的電纜排線后，問題得以解決。在這之后，3號、4號主變保護裝置也發生了類似問題，確認是主變保護裝置電纜排線整批都有質量問題，并對主變保護裝置的電纜排線都做了更換。

1號機在運行過程中，轉子絕緣保護動作，在對轉子線圈做絕緣檢查后，絕緣良好，而在對轉子絕緣保護檢測元件做模擬接地試驗時，其轉換后的輸出電壓是突然下降(0.247s就下降到零)，正常時是經過48s下降到零，因此可判斷轉子絕緣保護檢測元件有故障，導致了此次保護動作。

2號主變在運行時，因壓力突變繼電器故障，導致保護跳閘。

1.3 設計問題造成保護跳閘

在設備試驗階段，因3號機、4號主變保護閉鎖回路問題，分別跳閘。抽水蓄能電站運行工況多，在不同工況運行時，繼電保護需要相互閉鎖，這些閉鎖，主要是通過閘刀的輔助接點進行閉鎖。在本電站，用的是A/B/C三相閘刀輔助接點串聯的方式，然后去啟動閉鎖繼電器，這樣，任意一相接點和接線端子接觸不良，都會造成閉鎖的不可靠，致使保護動作。

4號機在設備區外故障時，由于機組機端和中性點電流互感器型號差異，特性不一致，致使機端和中性點二次電流采樣有偏差，機組差動保護動作。

1.4 施工質量問題造成繼電保護動作跳閘

在施工階段，工程安裝調試人員由于接線質量造成1號主變保護因交流電流回路斷線，致使差動保護動作；因勵磁系統調試參數設定錯誤，勵磁電流突然增大，導致3號機勵磁變過流保護動作；因為對設備不了解，將交流回路接入直流回路、致使3號主變非電量保護動作。

1.5 繼電保護參數設置問題造成繼電保護動作跳閘

桐柏電站投產試運行的時候，繼電保護整定值由外方整定，在整定的理念上，外方側重于保電站設備，整定值靈敏度較高，容易使保護動作。

1號機逆功率保護作為機組發電時防止功率倒送時的保護，而由于發電轉發電調相時，正常也會吸收有功功率，這時通過延時閉鎖保護，因為延時時間太短，造成跳機。

2號主變過流保護整定值太靈敏的原因，造成主變充電時，出現跳閘。

1.6 其他問題造成繼電保護動作跳閘

1號機因為勵磁系統調節器故障，造成機組失去勵磁，失磁保護動作。

下面對沒有正確動作的原因進行統計。由表1統計分析表明，前4個方面的原因占的權重較大。但從實際工作中的>經驗來看，此6個方面的原因都應得到重視。

表1 繼電保護跳閘原因統計表

2 對策和建議

2.1 通用處理方式

保護動作后，檢修專業人員接到運行值班人員的通知時，要第一時間了解繼電保護動作前后電站的運行方式、動作后果和故障報警信號，以便初步判斷繼電保護動作的原因；安排好工作人員，帶好圖紙、便攜式電腦及工器具到保護安裝地點、故障設備處，及時讀取錄波文件和事件記錄，對故障進行詳細分析，對電氣一次、二次設備檢查試驗，確定故障原因，及時形成書面報告上報各級調度和領導。

2.2 設備質量問題

對于設備質量問題，不僅在選型和監造時要重視，在運輸和存儲、安裝環節也要非常的重視，特別是環境因素的影響，否則設備的問題，將對運行階段的安全穩定運行造成很大的影響。雖然桐柏電站的二次裝置、元器件多數為引進設備，但其質量問題也時有發生，像同一批次的電纜排線和繼電器，出現同樣的缺陷，對設備的安全穩定運行造成了較大影響。在這種情況下，就要舉一反三，及時更換同一類型的元器件。抽水蓄能電站機組設備安裝在地下洞室中，施工階段的灰塵和潮濕的環境，對設備的傷害是致命的，而安裝單位為了趕工期，不太注重防范措施，積滿灰塵和受潮的二次設備，在一段時間后，就會出現損壞。對于這種情況，施工階段要做好防塵防潮工作就很重要，及時封蓋好設備，最好是將設備隔離起來，形成一個獨立的安裝調試環境。

2.3 施工質量問題

對于施工質量，好的施工隊伍和負有責任心的安裝調試人員就非常重要。特別是有的設備已經投入運行，有的設備還在施工中，二次接線有相互聯系、相互跳閘的地方，就要做好嚴密的安全隔離措施，防止施工時，將運行的設備跳閘；而對于交流和直流系統，是全廠公用的，如果相互串線，將會造成繼電保護跳閘事件的發生，就應有嚴格的組織措施和安全措施，防止交直流相互串線。

2.4 設計問題

對于設計問題，如果在接線方式和程序邏輯中可以進行修改的，就應及時完善，桐柏電站對發變組閉鎖回路的接線方式做了優化，將三相閘刀輔助接點串聯改為并聯，并再增加一路閉鎖，以達到冗余閉鎖的方式。有的問題要更改確實是比較困難的，就需要想辦法彌補，比如機組機端和中性點電流互感器特性差異的問題，受安裝位置限制，已經較難更換成相同特性的電流互感器，于是我們就從保護的定值上進行調整，以躲過誤動的區域。

2.5 參數設置和整定值的問題

外方以保站內設備為主，參數和整定值設置的較為靈敏，這在我國的管理體制下不太適應，因為我們以保電網的安全穩定運行為主，設備不能輕易跳閘。于是我們就重新計算調整整定值，在靈敏度滿足、且能和電網較好配合的情況下，降低靈敏度，避免無端的跳閘事件發生。

2.6 電磁干擾的問題

由于電站地下廠房和開關站相距較遠，電纜長度較長，受長電纜電容累計效應和電磁干擾的影響，會使繼電器動作。對于這種情況，我們就將傳輸跳閘信號的長電纜改造成光纜，避免繼電器動作。而由于強電磁場的干擾問題，我們在跳閘回路的兩端加裝大功率繼電器的方法，避免繼電器受干擾動作，也收到了較好的效果。

2.7 安全問題

加強安全管理和安全教育，加強技術培訓力度，避免人的因素造成設備的不正常運行。

3 結束語

繼電保護是電網運行的衛士，在電站里，也是安全運行的重要保障。加強設備故障的分析和處理能力，提高專業人員的技術水平，做好相關的預防工作，對電站的經濟效益和安全穩定運行，應是事半功倍的事情。