宋海波

(神華國能哈密煤電有限公司，新疆 哈密 839000)

1 事件經(jīng)過

某電廠裝有2臺310 MW火力發(fā)電機組，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)開關(guān)，主接線如圖1所示。

2013-04-13T21:00，2號機主廠房6 kVⅡA段輸煤6 kVⅡ段電源開關(guān)62M1跳閘，造成輸煤6 kVⅡ段全部失電。

事故后，繼電保護值班人員檢查62M1開關(guān)綜合保護裝置記錄，為零序過流I段保護動作，動作值為1.87 A，時間0.4 s。逐個檢查輸煤6 kVⅡ段在此期間運行的各間隔綜合保護裝置，均無異常記錄。隨后繼續(xù)檢查輸煤400 VⅡ段上各開關(guān)故障期間的記錄，發(fā)現(xiàn)3號帶式輸送機4M207開關(guān)保護有多次B相過載報警記錄，B相電流值為2 694 A，開關(guān)未跳閘。

據(jù)此，繼保人員判斷：3號帶式輸送機啟動時重載，啟動瞬間或在運行過程中發(fā)生B相瞬間接地，但未達到該開關(guān)過流保護動作時間，越級導(dǎo)致輸煤6 kVⅡ段電源開關(guān)62M1跳閘。隨后開始恢復(fù)供電，運行人員將Ⅱ段進線開關(guān)62M1，62M2斷開，合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)6ML1，向除3號帶式輸送機以外的斗輪機間隔恢復(fù)供電。輸煤6 kVⅡ段恢復(fù)供電后，未發(fā)生任何設(shè)備動作異常。

2013-04-14T10:00，1號機主廠房6 kVⅠA段輸煤6 kVⅠ段電源開關(guān)61M1跳閘，由于Ⅱ段經(jīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)由61M1開關(guān)供電，此時輸煤6 kVⅠ，Ⅱ段全部失電，所帶高、低壓負荷全部停運，機組安全運行面臨很大風險。

圖1 6 kV輸煤系統(tǒng)主接線示意

2 處理過程

輸煤Ⅰ，Ⅱ段電源全停后，檢修人員進行現(xiàn)場檢查。從運行人員處得知，在輸煤進線開關(guān)跳閘前只起動了懸臂斗輪機，檢修人員首先測試斗輪機間隔高壓電纜絕緣，發(fā)現(xiàn)A相對地絕緣電阻為0；進一步檢查后確定故障點在斗輪機行走電纜段上，且該段電纜A相已熔斷。

對斗輪機6M212開關(guān)的保護裝置進行校驗后，發(fā)現(xiàn)保護裝置能正確動作并出口。隨即檢查斗輪機零序電流互感器二次回路，在端子排處拆開零序電流互感器次級繞組側(cè)二次線，檢查二次繞組直阻及絕緣均正常；檢查其接至保護裝置側(cè)二次回路直阻數(shù)值異常。進一步測量電流端子通斷時，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

對斗輪機間隔的零序電流互感器進行變比、電阻、勵磁試驗，其試驗結(jié)果如表1所示。

表1 零序電流互感器測試數(shù)據(jù)

該零序電流互感器額定變比為50:1，測試變比為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，對剩磁系數(shù)無要求(無需測定剩磁系數(shù))。由表1試驗數(shù)據(jù)可知，該電流互感器正常且性能滿足要求。

隨后對3號帶式輸送機電機本體及電纜絕緣進行了檢查，結(jié)果均正常。該電機CT變比為700:1，額定電流為3.42 A，過載定值1.2倍額定電流為4.10 A，而2014-04-13的記錄過載報警電流為2 694/700≈3.84 A(約為1.12倍額定電流)。該型號電機保護器，當負載電流大于1.05倍額定電流值時，1 h內(nèi)不動作則發(fā)出過載預(yù)報警信號。因此，3號帶式輸送機4M207開關(guān)保護B相過載預(yù)報警正確。

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

(1)斗輪機間隔因零序電流端子燒壞，造成零序電流互感器二次開路或接觸不良，斗輪機間隔綜合保護裝置檢測不到零序故障電流，零序保護未能動作，導(dǎo)致輸煤Ⅱ段進線62M1零序保護動作第1次越級跳閘。當天6 kVⅡ段恢復(fù)供電后，斗輪機高壓開關(guān)處于分閘狀態(tài)未再啟動，因此未發(fā)生任何設(shè)備動作異常。第2天，當斗輪機再次啟動時，輸煤Ⅰ段經(jīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)6ML1帶Ⅱ段負荷，造成了輸煤Ⅰ段進線開關(guān)61M1零序保護動作越級跳閘。2次跳閘事故的原因相同。

(2)在第1次事故時，繼保人員未對3號帶式輸送機電機及電纜絕緣進一步檢查，錯誤判斷是由于3號帶式輸送機重載啟動越級造成輸煤6 kVⅡ段進線開關(guān)零序保護跳閘，給第2次跳閘事故的發(fā)生留下了安全隱患。

(3)運行人員斷開6 kVⅡ段62M1，62M2進線開關(guān)，投入聯(lián)絡(luò)開關(guān)6ML1的操作，造成第2次因相同原因跳閘，導(dǎo)致兩段負荷全停。

4 應(yīng)對措施

(1)更換斗輪機行走電纜。

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

(3)按照“三不放過”的原則，對相關(guān)人員進行安全教育，促使他們增強工作責任心，提高素質(zhì)和專業(yè)技能。

(4)在分析、處理越級跳閘事件過程中，錯誤認為零序電流互感器剩磁系數(shù)不滿足要求是造成越級跳閘的原因之一，從而實施了更換剩磁系數(shù)“合格”的零序電流互感器(定制)的錯誤措施。這是對電流互感器選擇導(dǎo)則不熟悉造成的失誤。因此，應(yīng)加強檢修人員對電流互感器及相關(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算導(dǎo)則[S].

2 GB1208—2006電流互感器[S].