一起安穩裝置誤動引起發電機跳閘事故的分析

杭州華電半山發電有限公司 丁 豪 沈秀宏 王遠峰

安全穩控裝置是電網區域安全穩定控制裝置[1]的簡稱，這種控制系統是電力系統整個安全控制的重要組成部分。它是在電網發生故障(線路或大機組跳閘)時，采取切機或切負荷等措施，確保電網和電廠安全穩定運行。它與正常穩定運行狀態下的安全控制(如自動電壓調節、自動調節頻率和功率)和事故時的繼電保護及事故后的恢復控制(如線路重合閘、備用電源自動投入等)共同協調工作，保證電力系統安全穩定運行。

某發電廠安穩裝置為南瑞PCS-992型[2]，由一臺PCS-992M主機、三臺PCS-992S從機構成，接入四條220kV出線，過載告警功率均為400MW，延時5s，過載動作功率均為500MW，第一輪動作時間10s，第二輪動作時間20s，第三輪動作時間30s，分三輪切除三臺機組。220kV站#1故障錄波器為武漢中元華電ZH-5型，線路設置的相電流突變量報警為0.8A，高越限為5A，零序突變量報警和高越限均為0.8A。

1 事故經過及事故分析

2020年12月14日10時6分，#1發電機解列滅磁，跳機前#1發電機有功305MW。機組跳閘后現場檢查情況下：1號機發電機保護86G（lockout）繼電器動作，發電機保護裝置無保護動作；NCS上顯示線路過載聯切機組動作跳閘，過載聯切保護屏PCS-992顯示裝置啟動，10027ms后2號出線過載一輪動作切#1發電機；檢查2號出線，運行均正常，保護未動作。

事故發生時，檢修人員在現場校驗220kV#1故障錄波器。后查看故障錄波器校驗記錄，跳機時校驗錄波器2號出線電流通道，通入電流有效值5A。

從圖1主接線圖可知，2號出線當時在運行狀態，工作人員已將圖2中#1故障錄波器上D1-3短路，但未將出線D5-7短路，造成通入的電流直接進入穩控裝置，且通電時間超過10s，報文顯示有功為782MW，達到動作條件，穩控裝置出口第一輪跳#1發電機。翻看穩控裝置當天裝置啟動記錄，發現3號出線、4號出線均有報警啟動記錄，查看同一時間#1故障錄波器通電情況，3號出線通入1A、12s，4號出線通入5A、7s。

圖1 電廠主接線圖

圖2 線路保護CT接線圖

根據現場情況得出以下結論：3號出線、4號出線均有報警啟動記錄，但未跳閘出口，是因為通入電流較小，且時間未達到動作時限（10s），所以只發信未達到動作定值；1號發電機跳閘原因是由于#1故障錄波器校驗時，在2號出線二次回路上通入電流較大，且長時間通電，達到安穩切機定值，跳閘出口動作；#1安穩裝置和#1故障錄波器串接在同一電流CT回路中，#1安穩裝置在最后端。當#1故障錄波器中通入電流，僅在入口側短路，未在出口側短路，送出的電流送入了#1安穩裝置，達到裝置動作值，跳閘出口。

2 暴露問題及防范措施

通過此次跳機事故，暴露出公司在技術和管理上的以下問題[3]：

在被檢驗保護裝置電流回路后串接有其它運行的保護裝置，原則上應停運其它運行的保護裝置；在被檢驗保護裝置電流回路后串接有其它運行的保護裝置，如確無法停運，在短接被檢驗保護裝置電流回路前、后，應監測運行的保護裝置電流與實際相符。若在被檢驗保護電流回路前串接其它運行的保護裝置，短接被檢驗保護裝置電流回路后，監測到被檢驗保護裝置電流接近于零時，方可斷開被檢驗保護裝置電流回路。

規范現場作業，做好現場作業的風險管控。現場作業應使用繼電保護安全措施票，安全措施票應按照實際的接線編制。現場作業前做好安全風險管控，明確危險點，做好作業前的準備工作，查看現場、查看圖紙，確保使用的圖紙與現場一致；加強現場作業人員的《繼電保護和電網安全自動裝置現場工作保安規定》學習，充分掌握《規定》，使得現場作業規范。

防范措施：故障錄波器安裝在電流回路最末端，在調試過程中誤接入其他保護裝置，引起誤動；線路上有工作，可將安穩裝置上線路電壓回路空開斷開，使其無法達到動作值，避免引起誤動；現場人員加強培訓，提升業務能力；運行部修訂電廠220kV線路過載聯切機組的運行方式，在開機操作票加入過載聯切的相關內容，確保在220kV只有1機的運行方式時不被切除[4]。

3 結語

隨著經濟的高速增長，電網的容量也快速增長，電網的結構變得復雜，必須借助專門的安全自動化控制系統，以確保電力系統安全穩定運行：

和調度部門溝通穩控裝置的控制策略[5]，在出線事故跳閘或過流情況下采取切機措施，確保電網的熱穩定和暫態穩定，保證電廠機組的安全運行；在保護裝置調試過程中，因為CT回路的串接，可能會誤將電流通入正確工作的設備中，出現保護誤動現象，需在設備設計階段就充分考慮各種故障隱患，提前干預；現在的電力設備復雜度越來越高，保護裝置的種類也是日趨復雜和繁多，需對調試人員加強技術交底，了解設備內部聯系，避免在校驗過程中誤動其他設備；故障錄波器雖然不具備動作跳閘回路，但因涉及的設備較多，特別是設備的故障錄波器，包括了整個升壓站內所有設備，在調試過程中務必做好事故預想。