卓 玲
廣東省連州發(fā)電廠,廣東清遠(yuǎn) 513400
1月26日8:35:36,#4機(jī)組負(fù)荷82mW,#4主變高壓側(cè)開關(guān)掛220kVⅡ母線運(yùn)行,系統(tǒng)穩(wěn)定無擾動(dòng),機(jī)組運(yùn)行正常。
1月26日8:35,接班人員定期試驗(yàn)#4機(jī)直流照明,合上直流照明電源,檢查直流照明燈正常后切換至交流電源。同時(shí),電氣監(jiān)盤人員發(fā)現(xiàn)二期集控室事故照明亮10秒左右,集控室事故照明燈滅,BTG事故喇叭響、警鈴響,#4機(jī)BTG盤發(fā)出“直流系統(tǒng)故障”、“斷流器事故跳閘”、“主變冷卻器故障發(fā)信”、“熱工跳閘”、“滅磁開關(guān)跳閘”、“DCS電氣告警”報(bào)警;DCS畫面上出現(xiàn)“冷卻器全停延時(shí)跳”、“#1功率柜電源掉電”、“#2功率柜電源掉電”、“220KV斷路器操作機(jī)構(gòu)電機(jī)啟動(dòng)”報(bào)警,并顯示2204、4FMK、671、681開關(guān)跳閘,2208、670、680開關(guān)自投成功,#4機(jī)、爐MCC自動(dòng)切換到備用電源。
3.1.1 事故現(xiàn)象、記錄分析
#4機(jī)組跳閘后,到#4機(jī)電氣保護(hù)室檢查錄波器、保護(hù)動(dòng)作情況及直流系統(tǒng)運(yùn)行情況, 從所見現(xiàn)象可分析并斷定:1)#4機(jī)組跳閘瞬間確有直流系統(tǒng)負(fù)極接地故障存在;2)#4機(jī)組跳閘是由發(fā)變組出口開關(guān)跳閘引起;3)#4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘不是人為手動(dòng)切除,排除運(yùn)行誤操作的可能性;4)#4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘不是保護(hù)動(dòng)作引起,但開關(guān)控制回路的動(dòng)作響應(yīng)正常;5)#4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘不是系統(tǒng)故障引起。
3.1.2 對#4機(jī)直流系統(tǒng)以及開關(guān)控制回路的檢查、試驗(yàn)
導(dǎo)致2204開關(guān)跳閘的原因有:
1)133接通+KM1,即急停按鈕TA1、TA2常開接點(diǎn)同時(shí)導(dǎo)通或者DCS分閘回路接通,通過手動(dòng)分閘回路切開2204開關(guān)。從當(dāng)時(shí)2204開關(guān)三相操作箱上“合后位置”指示燈亮(如果手動(dòng)分閘回路切開2204開關(guān),操作箱上“合后位置”指示燈會(huì)熄滅),可以排除這一可能;
2)133’(233’)接通 +KM1(+KM2),即保護(hù)動(dòng)作跳開 2204開關(guān),保護(hù)裝置、操作箱保護(hù)動(dòng)作指示燈及故障錄波圖均反映保護(hù)沒有動(dòng)作,這一可能也可以排除;
3)從開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理分析,基本可以排除機(jī)械方面原因引起的開關(guān)偷跳;
4)電氣方面導(dǎo)致的開關(guān)偷跳,則Ⅰ組或Ⅱ組跳閘線圈必須勵(lì)磁,下列幾種情況可能導(dǎo)Ⅰ組或Ⅱ組跳閘線圈勵(lì)磁:
(1)144(146)接通 +KM1(+KM2),或 144(146)通過直流系統(tǒng)與交流電源混聯(lián)與交流220V火線導(dǎo)通,同時(shí)102(202)與交流220V零線導(dǎo)通,導(dǎo)致2204開關(guān)偷跳。從2204開關(guān)跳閘的同時(shí),電氣運(yùn)行人員在做#4機(jī)組事故照明切換試驗(yàn),切換過程中出現(xiàn)#4機(jī)“直流系統(tǒng)故障”告警的現(xiàn)象可以斷定(2009年1月14日發(fā)生的2204開關(guān)偷跳,當(dāng)時(shí)運(yùn)行人員也在操作事故照明回路,當(dāng)時(shí)也出現(xiàn)了#4機(jī)“直流系統(tǒng)故障”告警),2204開關(guān)偷跳是由于事故照明切換過程中交流電源混入直流系統(tǒng)引起。從模擬交流混入直流系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果看,2204開關(guān)均不跳閘,由于無法真實(shí)模擬開關(guān)偷跳時(shí)的直流系統(tǒng)運(yùn)行情況,這一可能性尚無法確定。
(2)手跳繼電器STJ動(dòng)作,即133經(jīng)過對地電容與+KM1(+KM2)構(gòu)成回路,使STJ動(dòng)作。經(jīng)咨詢發(fā)變組保護(hù)廠家北京四方技術(shù)人員,廠家曾經(jīng)做過三相操作箱133回路接地試驗(yàn),133電纜長度在300m以上,對地電容足夠大的情況下,手跳繼電器STJ會(huì)動(dòng)作,且“合后位置”指示燈不一定會(huì)熄滅。廣東省連州發(fā)電廠133對地電容為0.300μF,長度在50m以內(nèi)。經(jīng)試驗(yàn),133直接接地,2204開關(guān)不動(dòng)作。由于事故照明切換過程中±KM1(±KM2)的電壓無法確定,因此,這一可能性尚無法確定。
(3)由于Ⅰ、Ⅱ組跳閘線圈的動(dòng)作電壓和功率較大(90V,39W以上),且144、146對地絕緣情況良好,144、146對地電容值很小,因此,基本可排除通過接地電容電流使其動(dòng)作的可能性;而手跳繼電器STJ啟動(dòng)功率很?。ㄔO(shè)計(jì)只要求其啟動(dòng)功率在5W左右),故手跳繼電器STJ受干擾導(dǎo)致開關(guān)偷跳的可能性較大。
從熱工工程師站及DAS系統(tǒng)監(jiān)控電腦的檢查結(jié)果可以判斷:1)#4機(jī)組跳閘確實(shí)由發(fā)變組出口開關(guān)跳閘引起,這與電氣故障錄波器記錄的結(jié)果完全相符;2)除電跳機(jī)保護(hù)動(dòng)作外,沒有任何熱工跳機(jī)保護(hù)動(dòng)作。
通過從以上調(diào)查及分析可以看出,此次#4發(fā)變組出口開關(guān)2204跳閘可以排除人為誤操作、誤碰控制回路、惡意破壞及機(jī)組異常導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作的可能,確認(rèn)此次#4發(fā)變組出口開關(guān)跳閘屬開關(guān)誤動(dòng)。
1)對2009年1月14日#4機(jī)組跳閘后的防范措施第1點(diǎn)“加強(qiáng)設(shè)備管理,發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)接地故障,及時(shí)消除,并徹底改變‘直流系統(tǒng)一點(diǎn)接地,機(jī)組可以正常運(yùn)行’的傳統(tǒng)觀念”的措施落實(shí)不到位;
2)#4機(jī)組事故照明切換回路中的2YJ、3YJ選型不合理,該型號的電壓繼電器動(dòng)、靜觸頭間隙較小,在接點(diǎn)動(dòng)作切換過程中,容易造成交流回路混入直流系統(tǒng);
3)運(yùn)行人員對直流巡檢儀的查詢不夠熟悉,反映出專業(yè)、班組培訓(xùn)不力;
4)設(shè)備異動(dòng)實(shí)施后異動(dòng)報(bào)告及圖紙資料審批把關(guān)不嚴(yán)謹(jǐn)、管理不規(guī)范,導(dǎo)致現(xiàn)場實(shí)際切換回路與目前班組使用及保存圖紙不相符,且操作柜標(biāo)識錯(cuò)誤。
1)加強(qiáng)設(shè)備管理,及時(shí)消除直流系統(tǒng)接地故障,并定期校對直流巡檢儀的時(shí)鐘;
2)嚴(yán)格按照設(shè)備異動(dòng)程序?qū)Γ?機(jī)組事故照明切換回路進(jìn)行改造:對#4機(jī)事故照明切換回路改造,即取消1YJ、2YJ、3YJ常閉接點(diǎn)的直流回路接線,以消除直流系統(tǒng)混入交流電的可能性,徹底消除定期切換時(shí)引起交流電源串入直流系統(tǒng)的隱患;
3)運(yùn)行部需立即停止一、二期機(jī)組在運(yùn)行中的事故照明定期切換試驗(yàn),以免直流系統(tǒng)在切換試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生沖擊引起發(fā)變組出口開關(guān)在運(yùn)行中誤跳閘;
4)將2204開關(guān)的控制回路工作電源與跳閘回路工作電源獨(dú)立分開,更換三相操作箱至2204開關(guān)跳閘回路的控制電纜(即重新敷設(shè)保護(hù)屏至升壓站端子箱及集控室BTG盤的手動(dòng)跳閘回路電纜 ,共3根 ,將102、202、133、143、144、145、146改接入新電纜),以消除直跳回路與直流電源發(fā)生了某種方式的搭接或電磁感應(yīng)干擾引起跳閘的可能,并提高開關(guān)控制回路的抗干擾能力;同時(shí),在2204開關(guān)Ⅰ組或Ⅱ組跳閘線圈并接信號繼電器進(jìn)行監(jiān)測,以鑒別出口開關(guān)是否保護(hù)跳閘及非保護(hù)跳閘的性質(zhì);
5)維修人員應(yīng)做好設(shè)備維護(hù),定期檢查電氣二次系統(tǒng),及時(shí)排除寄生回路,同時(shí),定期緊固發(fā)變組保護(hù)控制回路端子,確保回路的完好性,以防止發(fā)生線路因寄生回路及絕緣降低發(fā)生瞬間接地故障造成出口開關(guān)誤動(dòng);
6)加強(qiáng)運(yùn)行員工對直流系統(tǒng)設(shè)備以及巡檢儀運(yùn)行技術(shù)的培訓(xùn),提高集控電氣運(yùn)行人員技能水平。
[1]呂卓文,等.發(fā)電機(jī)跳閘原因分析[J].機(jī)電工程技術(shù),2007(36):9.