陳志峰

(內(nèi)蒙古京隆發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 豐鎮(zhèn) 012100)

0 引言

電流及電壓互感器二次回路上有且只能有一點(diǎn)接地，其原因是為了人身和二次設(shè)備的安全，另外就是為了防止保護(hù)誤動(dòng)。

電流互感器的二次回路帶電后，只能通過一點(diǎn)接于地網(wǎng)，而一個(gè)變電所(或電廠)的接地網(wǎng)并非實(shí)際的等電位面，在不同點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)電位差。如果帶電回路在變電所的不同點(diǎn)同時(shí)接地，地網(wǎng)上的電位差將串入這個(gè)連通的回路，會(huì)造成不必要的分流。

由于人為的接線錯(cuò)誤及電纜絕緣的老化等原因，二次回路中出現(xiàn)多點(diǎn)接地的情況，以致引發(fā)保護(hù)誤動(dòng)作事故，某電廠就出現(xiàn)了這種事故[1]。

1 事件經(jīng)過

1.1 故障過程

2008年06月07日00時(shí)10分，某電廠2號(hào)機(jī)兩套發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)、2號(hào)機(jī)兩套主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作、5022、5023間隔兩套短引線保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，5022斷路器跳閘，故障錄波器啟動(dòng)[2]。電廠短引線保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況如下：5022/5023斷路器短引線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為14ms，主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為37ms，發(fā)電組差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為67ms，事后通行、檢修技術(shù)人員多方查找，發(fā)現(xiàn)約18km處的豐汗線在同一時(shí)刻發(fā)生了A相瞬間一點(diǎn)接地故障，且重合成功，系統(tǒng)即恢復(fù)正常運(yùn)行。

1.2 故障前系統(tǒng)運(yùn)行方式

1號(hào)機(jī)組帶320MW負(fù)荷，2號(hào)機(jī)組停運(yùn)，500kVⅡ母停電檢修。斷路器及隔離開關(guān)狀態(tài)：5023斷路器、5013斷路器在斷位，5013-1隔離開關(guān)、5013-2隔離開關(guān)、5023-1隔離開關(guān)、5023-2隔離開關(guān)、5023-6隔離開關(guān)均在分位，其它斷路器、隔離開關(guān)均在合位。 52-17接地刀閘、52-27接地刀閘、5013-17接地刀閘、5013-27接地刀閘、5023-17接地刀閘、5023-27接地刀閘均在合位，其它接地刀閘均在斷位[3]。故障前系統(tǒng)運(yùn)行方式見圖1。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況及原因分析

2.1 一次設(shè)備檢查

短引線保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后，對(duì)差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)斷路器、隔離開關(guān) 、接地刀閘、CT本體及引線等部位進(jìn)行了詳細(xì)檢查，未發(fā)現(xiàn)有放電、擊穿、燒損痕跡。隨后又對(duì)5022、5023斷路器進(jìn)行了絕緣電阻及10kV的耐壓試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。由于5023開關(guān)當(dāng)時(shí)在斷開狀態(tài)，且兩側(cè)接地刀閘在合位，該運(yùn)行方式下不具備穿越性故障電流從一次側(cè)涌入的條件，可以排除本側(cè)5022/5023開關(guān)間隔接地故障的可能性。

圖1 故障前系統(tǒng)運(yùn)行方式

2.2 保護(hù)裝置檢查

檢查保護(hù)裝置，分析兩套短引線保護(hù)故障錄波圖，A相差動(dòng)電流達(dá)3.1A，遠(yuǎn)大于整定值0.6A，保護(hù)動(dòng)作正常；同樣分析兩套發(fā)變組、主變差動(dòng)保護(hù)故障錄波圖，A C相差動(dòng)電流達(dá)3.2A，制動(dòng)電流1.1A，滿足動(dòng)作條件(整定值最小動(dòng)作電流0.3A，斜率1為0.3，拐點(diǎn)2A，斜率2為0.8 )，保護(hù)正常動(dòng)作。短引線保護(hù)A相出現(xiàn)差動(dòng)電流，而發(fā)變組、主變差動(dòng)保護(hù)A、C相出現(xiàn)差動(dòng)電流，原因?yàn)榘l(fā)變組、主變差動(dòng)保護(hù)內(nèi)部軟件補(bǔ)償相角差造成 。對(duì)比電廠側(cè)與豐漢線故障波形圖，發(fā)現(xiàn)兩套短引線保護(hù)A相電流和線路故障錄波器豐泉I、II線電流都有突變,故障波形保持時(shí)間為三個(gè)周波，故障時(shí)間與波形相一致，初步判斷為本次保護(hù)裝置動(dòng)作與豐汗I線A相瞬間接地故障擾動(dòng)是相關(guān)聯(lián)的[4]。

2.3 二次回路檢查

對(duì)5022斷路器及5023斷路器CT二次回路進(jìn)行了校線及通流檢查，確認(rèn)該二次回路接線正確無誤；對(duì)5022斷路器及5023斷路器CT二次電纜的接地點(diǎn)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行了核查，確認(rèn)其正確無誤。對(duì)5022斷路器及5023斷路器CT二次電纜的絕緣、屏蔽線進(jìn)行了檢查，電纜對(duì)地絕緣良好、屏蔽線接地良好。電流回路連接示意圖如圖2所示。

圖2 5022/5023CT二次回路連接示意圖

3 原因分析

通過分析該電廠保護(hù)動(dòng)作電流及同一時(shí)刻區(qū)外發(fā)生的接地故障，可初步判斷這是一起外部故障引起穿越性故障電流造成的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)事故。而外部故障造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)主要有以下幾種原因：

同相位的干擾信號(hào)注入保護(hù)裝置電流回路，導(dǎo)致保護(hù)裝置動(dòng)作；二次側(cè)負(fù)載在流過短路電流下不能滿足CT 10%誤差曲線的要求；CT不同型號(hào)引起誤差；CT本身存在誤差；CT二次回路接線錯(cuò)誤；差動(dòng)保護(hù)二次電流回路有兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地方式。

現(xiàn)場(chǎng)全面核查后，綜合保護(hù)裝置及二次回路檢查試驗(yàn)情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能的干擾源進(jìn)行了反復(fù)查找和模擬，在經(jīng)過對(duì)比CT 10%誤差曲線和仔細(xì)檢查兩側(cè)CT的型號(hào)及二次回路接線，并排除其它原因后，基本確認(rèn)5023斷路器CT 二次回路中串入電流，是造成5022開關(guān)誤跳的主要原因[5]。

故障電流流向及等效電路圖如圖3、圖4所示。對(duì)外委檢修人員進(jìn)一步調(diào)查取證，發(fā)現(xiàn)06月06日下午，5023斷路器及CT正處于檢修狀態(tài)。檢修人員在做5023 A相CT介損試驗(yàn)前，根據(jù)作業(yè)要求將5023 A相CT本體接線盒內(nèi)的二次線端子用保險(xiǎn)絲全部短接并接地。由于檢修工作未結(jié)束，該措施仍保留，直至06月07日5022開關(guān)跳閘。

圖3 故障電流方向

圖4 等效電路圖

由于豐汗線瞬時(shí)接地故障發(fā)生時(shí)，線路上三相電流中A相電流突然增大，產(chǎn)生了零序電流，此時(shí)1號(hào)主變正在運(yùn)行，主變中性點(diǎn)直接接地，零序電流通過中性點(diǎn)流入地網(wǎng)。此時(shí)5023 CT A相電流回路存在兩個(gè)接地點(diǎn)：一處是CT本體接線盒用保險(xiǎn)絲連接的接地點(diǎn)，另一處在約380m外的發(fā)變組保護(hù)柜內(nèi)，接地線與地網(wǎng)相連接。由于兩接地點(diǎn)距離較遠(yuǎn)，兩接地點(diǎn)間將因地網(wǎng)通過短路電流而產(chǎn)生電位差。CT二次回路和接地網(wǎng)并聯(lián)在一起。查閱調(diào)試報(bào)告CT二次回路直阻為3.2Ω，地網(wǎng)直阻為0.09Ω，這樣當(dāng)區(qū)外故障時(shí)大部分電流從地網(wǎng)流回，只有小部分電流穿過發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)和短引線保護(hù)，通過5023CT本體接線盒的接地線流回地網(wǎng)，形成閉合回路，如圖3所示，于是在發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)和短引線保護(hù)裝置上產(chǎn)生了接近二次值4A的電流，引發(fā)保護(hù)裝置動(dòng)作[6]。

電氣一次專業(yè)人員做5022 A相CT介損試驗(yàn)時(shí)，未能與繼電保護(hù)人員聯(lián)系，做好隔離措施，而是按照以往慣例自行短接所有二次端子并接地，造成二次回路兩點(diǎn)接地，恰逢近端區(qū)外接地故障，導(dǎo)致本次故障的發(fā)生。

4 結(jié)語

3/2接線形式與機(jī)組單元制、雙母線接線相比較，二次回路要復(fù)雜的多，電流回路聯(lián)系尤其緊密，部分一次設(shè)備檢修，一定要做好二次回路的隔離措施，否則極有可能發(fā)生保護(hù)的誤動(dòng)[7]。檢修過程的臨時(shí)措施應(yīng)盡快恢復(fù)，嚴(yán)格防止因外部故障引起的擾動(dòng)導(dǎo)致本側(cè)保護(hù)誤動(dòng)作。通過500kV升壓站CT回路兩點(diǎn)接地，在區(qū)外接地故障時(shí)引發(fā)短引線差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)事故的實(shí)例分析，找出了引發(fā)這起事故的原因。為其它同類型火電機(jī)組提供了參考實(shí)例。

參考文獻(xiàn)：

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