電廠機組及聯絡線跳閘事故分析及處理

孫紅蕾 趙志國

摘 要：我縣鑫源熱電廠1×15MW熱電發電機組以10kV電壓等級并入系統電網，即經10kV聯絡3線并入110kV新城變電站10kV母線。正常狀況下，發電機、聯絡線、電廠各設備全保護運行。

關鍵詞：電廠；跳閘；處理；

中圖分類號：F532.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-08-00-01

一、事故經過

2014年4月5日18時30分，發電機帶5000kW負荷，18時50分，發電機帶負荷8100kW。18時56分，運行值班人員正在調整有功負荷，突然間有功負荷由原來的8100kW 降至7800kW，最低降至5000kW，最高上升到8100kW，最后穩定在8100kW。接著無功功率由原來的3000kVar升至13600kVar，然后又降至-3000kVar。根據值班運行人員描述這個突變過程發生了2次，共持續約15秒左右。同時，在功率變化的過程中直流屏上先后發1路交流過壓、2路交流過壓報警信號，接著控制室失去照明、值班人員聽到滅磁開關動作的聲音，立即啟動事故照明，但未起作用。監控微機UPS電源未中斷，電腦顯示聯絡3線19開關縱差保護動作跳閘。發電機出口2開關在斷開位置。

事故前后汽輪機運行正常，沒有聽到異常運行聲音。當時機組帶8000kW左右的負荷運行，真空度較低。

二、事故原因查找過程

（一）事故發生后各保護測控裝置上的信息如下：

母聯保護測控裝置

18：56：18：328 過流保護 3.81A （保護定值3.8A）

18：56：20：329 斷路器失靈 （因為當時母聯保護壓板退出）

電廠側聯絡3線保護測控裝置

18：56：31：996 IMD=9.81A （差動動作電流，定值5A）

UA=85.23V IA=5.04A

UB=86.56V IB=4.97A

UC=84.84V IC=5.25A

3U0=11.62V

18：56：31：616 電流越限 4.4A

18：56：31：996 比率差動動作

新城站側聯絡3線保護測控裝置

18：57：40：427 IMD=9.75A （差動動作電流，定值5A）

UA=68.92V IA=5.08A

UB=68.74V IB=4.97A

UC=68.64V IC=5.29A

3U0=1.02V

發電機出口2開關保護測控裝置

DSA182

19：01：55：994 跳位 0—1

19：01：55：996 合位 1—0 合后 1—0

DSA183

18：56：31：989 開入7 0—1 起勵失敗（經檢查、分析是人為行為）

18：56：34：599 開入9 0—1 頂值限制

（二）事故跳閘后根據跳閘信息（光纖縱差動作）初步判斷為聯絡線路故障，對電纜做試驗但未發現故障，檢查其他設備也未發現故障點。后由保護廠家專工提供信息：縱差保護回路極性接反會引起保護區外故障時電流疊加造成誤動。經檢查差動回路極性接反造成了保護區外故障誤動。

（三）由公司變檢工區對電廠各設備一、二次接線全部進行了檢查，未發現短路故障點。根據故障電流三相平衡，其一次值約為1500A，可判定系統中并未發生三相短路故障，跳閘是由于運行中設備參數變化產生的大電流超越定值而造成的。

三、事故原因分析

（一）事故發生后，我們及時聯系了勵磁設備廠家技術人員，綜合所發生的現象后認為：發電機獨立運行時，勵磁系統應在“恒電壓”方式下運行，一經并網應在“恒無功”方式下運行，但當時是在“恒電壓”方式下運行，勵磁系統的運行方式錯誤。同時無并網升壓變壓器時應將勵磁系統的調差系數調整到0.02，（需做調差試驗），但當時調差系數值為0。

（二）當時勵磁調整系統轉換開關在“自動”位置，方式轉換開關在“恒電壓”位置。當時電網系統電壓在10.39-10.34kV。由于系統電壓低，勵磁調整系統在恒壓10.5kV運行，引起勵磁調整系統增磁增無功（提升電壓），受到系統電壓低的影響勵磁調整系統繼續增磁以提高電壓，無功的大幅波動是由于發電機的勵磁裝置出現問題，導致發電機過負荷，使電流上升到聯絡線縱差保護動作值1500A，新城站電廠聯絡3線16開關、鑫源電廠聯絡3線19開關同時跳閘。在此同時自動勵磁達到頂值限制轉為逆變勵磁繼而達到負勵磁（-3000）。

（三）聯絡線縱差保護誤動跳閘甩負荷引起發電機端電壓升高，造成了發電機勵磁調整系統過電壓保護啟動使滅磁開關動作，發電機失磁運行全廠失電，運行值班人員手打危急保安器，人工關閉主汽門的同時聯跳發電機出口2開關。

四、事故教訓及整改建議

經過本次事故，我們從運行維護角度，總結了以下幾方面的教訓，并做了相應的改進工作。

（一）運行維護人員應盡快熟悉電廠設備的運行方式，熟練掌握電、汽等各系統的運行維護要點。建議派員赴設備廠家和其他電廠學習充電。

（二）電廠設備投運前，應按相關規程要求對設備進行全面試驗并進行整體聯動試驗，合格后方能投運。但在本次事故處理過程中卻未見試驗報告，不知設備是否具備運行條件。通過試運行來發現存在的問題，此做法不妥，風險太大。事后，電廠專門安排了停電計劃對相關設備進行全面檢修、調試。

（三）發電機勵磁系統是十分重要的環節，但運行前未有調試報告，調差設置不符合并網系統的運行方式，勵磁運行方式不正確。現已設置勵磁調差系數。勵磁系統過電壓保護無延時，建議由生產廠家增加延時功能。同時對勵磁系統做了相關試驗。

（四）設備投運前必須做相關的保護聯跳試驗，測試是否正確接線，能否正確動作。該項工作已由公司變檢工區協助完成。

（五）應通過甩負荷試驗，測試發電機電壓波動情況。這項試驗后來由廠家調試人員協助完成。

（六）部分設備信息不能輸出。監控應接入動作信息。建議由公司遠動自動化調試人員協助完成。

（七）廠內事故照明存在隱患，當時未能及時啟動，應及時處理。事后由電廠檢修班組完成。

通過對以上建議措施的落實，發電機組等廠內設備再未出現以上問題，系統保持了長期穩定運行狀態。