輸煤6 kV電源開(kāi)關(guān)越級(jí)跳閘事件的分析

宋海波

(神華國(guó)能哈密煤電有限公司，新疆 哈密 839000)

1 事件經(jīng)過(guò)

某電廠裝有2臺(tái)310 MW火力發(fā)電機(jī)組，輸煤系統(tǒng)6 kV供電回路為雙母線方式，兩段之間有聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，主接線如圖1所示。

2013-04-13T21:00，2號(hào)機(jī)主廠房6 kVⅡA段輸煤6 kVⅡ段電源開(kāi)關(guān)62M1跳閘，造成輸煤6 kVⅡ段全部失電。

事故后，繼電保護(hù)值班人員檢查62M1開(kāi)關(guān)綜合保護(hù)裝置記錄，為零序過(guò)流I段保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)作值為1.87 A，時(shí)間0.4 s。逐個(gè)檢查輸煤6 kVⅡ段在此期間運(yùn)行的各間隔綜合保護(hù)裝置，均無(wú)異常記錄。隨后繼續(xù)檢查輸煤400 VⅡ段上各開(kāi)關(guān)故障期間的記錄，發(fā)現(xiàn)3號(hào)帶式輸送機(jī)4M207開(kāi)關(guān)保護(hù)有多次B相過(guò)載報(bào)警記錄，B相電流值為2 694 A，開(kāi)關(guān)未跳閘。

據(jù)此，繼保人員判斷：3號(hào)帶式輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)重載，啟動(dòng)瞬間或在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生B相瞬間接地，但未達(dá)到該開(kāi)關(guān)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，越級(jí)導(dǎo)致輸煤6 kVⅡ段電源開(kāi)關(guān)62M1跳閘。隨后開(kāi)始恢復(fù)供電，運(yùn)行人員將Ⅱ段進(jìn)線開(kāi)關(guān)62M1，62M2斷開(kāi)，合上聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)6ML1，向除3號(hào)帶式輸送機(jī)以外的斗輪機(jī)間隔恢復(fù)供電。輸煤6 kVⅡ段恢復(fù)供電后，未發(fā)生任何設(shè)備動(dòng)作異常。

2013-04-14T10:00，1號(hào)機(jī)主廠房6 kVⅠA段輸煤6 kVⅠ段電源開(kāi)關(guān)61M1跳閘，由于Ⅱ段經(jīng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)由61M1開(kāi)關(guān)供電，此時(shí)輸煤6 kVⅠ，Ⅱ段全部失電，所帶高、低壓負(fù)荷全部停運(yùn)，機(jī)組安全運(yùn)行面臨很大風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 6 kV輸煤系統(tǒng)主接線示意

2 處理過(guò)程

輸煤Ⅰ，Ⅱ段電源全停后，檢修人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。從運(yùn)行人員處得知，在輸煤進(jìn)線開(kāi)關(guān)跳閘前只起動(dòng)了懸臂斗輪機(jī)，檢修人員首先測(cè)試斗輪機(jī)間隔高壓電纜絕緣，發(fā)現(xiàn)A相對(duì)地絕緣電阻為0；進(jìn)一步檢查后確定故障點(diǎn)在斗輪機(jī)行走電纜段上，且該段電纜A相已熔斷。

對(duì)斗輪機(jī)6M212開(kāi)關(guān)的保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置能正確動(dòng)作并出口。隨即檢查斗輪機(jī)零序電流互感器二次回路，在端子排處拆開(kāi)零序電流互感器次級(jí)繞組側(cè)二次線，檢查二次繞組直阻及絕緣均正常；檢查其接至保護(hù)裝置側(cè)二次回路直阻數(shù)值異常。進(jìn)一步測(cè)量電流端子通斷時(shí)，發(fā)現(xiàn)L211端子兩端接觸電阻較大。拆下該端子連片，發(fā)現(xiàn)端子內(nèi)已燒壞，如圖2所示。

圖2 燒壞的電流端子

3 原因分析

對(duì)斗輪機(jī)間隔的零序電流互感器進(jìn)行變比、電阻、勵(lì)磁試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 零序電流互感器測(cè)試數(shù)據(jù)

該零序電流互感器額定變比為50:1，測(cè)試變比為46.09:1，變比誤差小于10 %，在規(guī)定誤差范圍內(nèi)。一般而言，110 kV及以下系統(tǒng)保護(hù)用電流互感器按穩(wěn)態(tài)條件選擇，應(yīng)選用P類互感器，對(duì)剩磁系數(shù)無(wú)要求(無(wú)需測(cè)定剩磁系數(shù))。由表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該電流互感器正常且性能滿足要求。

隨后對(duì)3號(hào)帶式輸送機(jī)電機(jī)本體及電纜絕緣進(jìn)行了檢查，結(jié)果均正常。該電機(jī)CT變比為700:1，額定電流為3.42 A，過(guò)載定值1.2倍額定電流為4.10 A，而2014-04-13的記錄過(guò)載報(bào)警電流為2 694/700≈3.84 A(約為1.12倍額定電流)。該型號(hào)電機(jī)保護(hù)器，當(dāng)負(fù)載電流大于1.05倍額定電流值時(shí)，1 h內(nèi)不動(dòng)作則發(fā)出過(guò)載預(yù)報(bào)警信號(hào)。因此，3號(hào)帶式輸送機(jī)4M207開(kāi)關(guān)保護(hù)B相過(guò)載預(yù)報(bào)警正確。

根據(jù)熱工DCS事故記錄，發(fā)現(xiàn)在2次跳閘事故發(fā)生的時(shí)刻，都只發(fā)出了斗輪機(jī)間隔合閘啟動(dòng)指令。因此，可判斷2次跳閘事故的原因如下。

(1)斗輪機(jī)間隔因零序電流端子燒壞，造成零序電流互感器二次開(kāi)路或接觸不良，斗輪機(jī)間隔綜合保護(hù)裝置檢測(cè)不到零序故障電流，零序保護(hù)未能動(dòng)作，導(dǎo)致輸煤Ⅱ段進(jìn)線62M1零序保護(hù)動(dòng)作第1次越級(jí)跳閘。當(dāng)天6 kVⅡ段恢復(fù)供電后，斗輪機(jī)高壓開(kāi)關(guān)處于分閘狀態(tài)未再啟動(dòng)，因此未發(fā)生任何設(shè)備動(dòng)作異常。第2天，當(dāng)斗輪機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)，輸煤Ⅰ段經(jīng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)6ML1帶Ⅱ段負(fù)荷，造成了輸煤Ⅰ段進(jìn)線開(kāi)關(guān)61M1零序保護(hù)動(dòng)作越級(jí)跳閘。2次跳閘事故的原因相同。

(2)在第1次事故時(shí)，繼保人員未對(duì)3號(hào)帶式輸送機(jī)電機(jī)及電纜絕緣進(jìn)一步檢查，錯(cuò)誤判斷是由于3號(hào)帶式輸送機(jī)重載啟動(dòng)越級(jí)造成輸煤6 kVⅡ段進(jìn)線開(kāi)關(guān)零序保護(hù)跳閘，給第2次跳閘事故的發(fā)生留下了安全隱患。

(3)運(yùn)行人員斷開(kāi)6 kVⅡ段62M1，62M2進(jìn)線開(kāi)關(guān)，投入聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)6ML1的操作，造成第2次因相同原因跳閘，導(dǎo)致兩段負(fù)荷全停。

4 應(yīng)對(duì)措施

(1)更換斗輪機(jī)行走電纜。

(2)更換燒壞的零序端子排，并加強(qiáng)對(duì)所有保護(hù)回路電流、電壓端子連片的檢查力度。

(3)按照“三不放過(guò)”的原則，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行安全教育，促使他們?cè)鰪?qiáng)工作責(zé)任心，提高素質(zhì)和專業(yè)技能。

(4)在分析、處理越級(jí)跳閘事件過(guò)程中，錯(cuò)誤認(rèn)為零序電流互感器剩磁系數(shù)不滿足要求是造成越級(jí)跳閘的原因之一，從而實(shí)施了更換剩磁系數(shù)“合格”的零序電流互感器(定制)的錯(cuò)誤措施。這是對(duì)電流互感器選擇導(dǎo)則不熟悉造成的失誤。因此，應(yīng)加強(qiáng)檢修人員對(duì)電流互感器及相關(guān)電氣設(shè)備選擇原則的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，防止出現(xiàn)類似誤判事故。

1 DL/T866—2004電流互感器和電壓互感器選擇及計(jì)算導(dǎo)則[S].

2 GB1208—2006電流互感器[S].