孟帥
(湖南省株洲航電樞紐管理處 株洲市 412103)
開關(guān)失靈保護(hù),是指當(dāng)故障線路的繼電保護(hù)發(fā)出跳閘脈沖后,開關(guān)拒絕動作時,能夠以較短時間切除同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)其它有關(guān)開關(guān),以使停電范圍限制在最小范圍內(nèi),從而保證整個電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,是開關(guān)保護(hù)的近后備保護(hù),在220kV及以上電壓等級電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
作為開關(guān)的后備保護(hù),當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障開關(guān)拒絕動作時,能以較短時限使與拒絕動作開關(guān)相鄰的開關(guān),或與故障點相鄰的對側(cè)有電源的開關(guān)跳閘的繼電防御措施,能夠可靠的限制事故范圍。然而,在實際工作應(yīng)用中,有很多工作人員由于不重視其保護(hù)性能,而導(dǎo)致失靈保護(hù)誤動作出口,造成了一些不該發(fā)生的事故發(fā)生。下面就一起典型事故來分析如何重點防范失靈保護(hù)的誤動作。
株洲航電樞紐電站由5臺單機(jī)容量28MW的燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量140MW,5臺發(fā)電機(jī)組通過擴(kuò)大單元接線方式接入電網(wǎng),其中1、2號機(jī)組接1臺主變壓器壓器,3、4、5號機(jī)組接1臺主變壓器壓器,升壓至220kV后,通過兩回220kV線路輸送至株洲市王家坪變電站,并入湖南省電網(wǎng)。主接線圖如附圖。
附圖 主接線圖
事故發(fā)生前,1B主變壓器壓器、10.5kVⅠ段母線和1G機(jī)組正在檢修,空王Ⅰ線602開關(guān)、空王Ⅱ線604開關(guān)、220kV母線、2B主變壓器壓器、10.5kVⅡ段母線、3G機(jī)組和5G機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài),2G機(jī)組在冷備用狀態(tài),4G機(jī)組在熱備用狀態(tài)?,F(xiàn)場正在由保護(hù)廠家進(jìn)行1B主變壓器保護(hù)的升級工作
事故發(fā)生時,當(dāng)班值長發(fā)現(xiàn)1B主變壓器保護(hù)610開關(guān)失靈保護(hù)出口,空王Ⅰ線602開關(guān)分閘、空王Ⅱ線604開關(guān)分閘、2B主變壓器620開關(guān)分閘,空洲水電廠與主網(wǎng)解裂。3G頻率保護(hù)動作,3G發(fā)電機(jī)開關(guān)322開關(guān)分閘,3G滅磁開關(guān)分閘,3G事故停機(jī);5G頻率保護(hù)動作,5G發(fā)電機(jī)開關(guān)352開關(guān)分閘,5G事故停機(jī)。
當(dāng)班值長立即啟動全廠失壓停電事故應(yīng)急預(yù)案,向調(diào)度及領(lǐng)導(dǎo)做了匯報:1B主變壓器保護(hù)升級過程中,610開關(guān)失靈保護(hù)動作,空王Ⅰ線602開關(guān)分閘、空王Ⅱ線604開關(guān)分閘,2B主變壓器620開關(guān)分閘,導(dǎo)致全廠失壓。緊接著,啟動了壩區(qū)柴油發(fā)電機(jī)帶弧門用電,現(xiàn)地開啟弧門,保證出庫流量440m3/s。接著又啟動了廠區(qū)柴油發(fā)電機(jī)帶廠用,并對2B主變壓器及開關(guān)站進(jìn)行了仔細(xì)檢查。經(jīng)檢查沒有設(shè)備損壞后,將2B并網(wǎng)運(yùn)行,逐步恢復(fù)正?;¢T供電運(yùn)行方式和廠用電運(yùn)行方式,并將3G、4G并網(wǎng)運(yùn)行,有功40MW運(yùn)行,弧門全關(guān)。至此整個事故處理結(jié)束,共用時4h。
事故發(fā)生后,事故單位組織相關(guān)人員進(jìn)行了事故原因分析,得出此次事故有以下原因:
(1)安全措施不當(dāng),未形成明顯的斷開點。保護(hù)廠家認(rèn)為,主變壓器保護(hù)失靈出口的條件是A、B兩屏的保護(hù)裝置啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——-8n728(+PC1),與啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——Ⅰ-8n728(+PC2)同時閉合,構(gòu)成“與邏輯”,啟動時才會出口。廠家不同意退出A、B屏啟動失靈硬壓板,至此,因為未形成明顯的斷開點,A、B兩屏的保護(hù)裝置啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——Ⅰ-8n728(+PC1)與啟動失靈常開接點Ⅰ-8n727——-8n728(+PC2)在做試驗的過程中同時接通,啟動了1B#主變壓器失靈保護(hù)。
(2)根據(jù)工作人員所開的工作票內(nèi)容看,對1B主變壓器保護(hù)升級,票面上所列安措與工作現(xiàn)場所布置的安措僅僅是“退出1B主變壓器保護(hù)所有功能壓板”,即只退出了與開入接點8n928-8n929相串連的失靈啟動功能壓板。
(3)220kV失靈保護(hù)屏,即微機(jī)母線保護(hù)裝置(失靈保護(hù))的功能壓板失靈投入未退出,根據(jù)湖南電力調(diào)度規(guī)程的保護(hù)裝置調(diào)度運(yùn)行規(guī)定第1條 “下述情況由值班人員遵照下列原則自行處理,如有問題應(yīng)立即報告值班調(diào)度員:開關(guān)失靈保護(hù)啟動壓板的投退”,實際上因失靈保護(hù)屬變壓器的后備保護(hù)之一,在變壓器及線路主保護(hù)完善的情況下,失靈保護(hù)及跳閘出口壓板可以經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)研究后選擇短時間退出。
(4)根據(jù)本單位繼電保護(hù)運(yùn)行及維護(hù)規(guī)程規(guī)定,一次設(shè)備或者保護(hù)、自動裝置檢修試驗時,必須將該保護(hù)或自動裝置退出運(yùn)行,并將運(yùn)行開關(guān)的壓板退出或解開該保護(hù)與這些開關(guān)之間的連線端子,其目的是使保護(hù)啟動回路或者保護(hù)跳閘回路形成明顯的斷開點,避免保護(hù)誤動。
(5)這次主變壓器保護(hù)升級完全是按照廠家的要求進(jìn)行的,廠家工作時有失誤,而本單位相關(guān)的技術(shù)人員卻沒有及時發(fā)現(xiàn)和制止。維護(hù)人員和安全技術(shù)管理人員就繼電保護(hù)檢修調(diào)試工作所應(yīng)采取的反事故措施的培訓(xùn)力度不夠。
通過以上原因分析可以看出,我們暫且不論廠家服務(wù)人員清不清楚失靈保護(hù)的原理,其沒有按照規(guī)程規(guī)范的要求采取安全措施,是導(dǎo)致本次事故的直接原因,其不重視失靈保護(hù)的動作后果是導(dǎo)致本次事故的主觀原因。該事故充分說明了失靈保護(hù)雖然是后備保護(hù),但其誤動作的后果卻非常嚴(yán)重,千萬不可對其麻痹大意。
針對事故發(fā)生的原因,事故單位總結(jié)出了4條防范措施:
(1)在經(jīng)過領(lǐng)導(dǎo)研究同意后,為避免保護(hù)檢修、調(diào)試時失靈保護(hù)誤動,可以臨時退出該套裝置的失靈保護(hù)的所有功能壓板及出口壓板,也可以在失靈保護(hù)屏上臨時退出與失靈保護(hù)相關(guān)聯(lián)的開關(guān)的跳閘出口壓板。
(2)應(yīng)有計劃地組織有關(guān)人員加強(qiáng)對規(guī)程規(guī)范當(dāng)中有關(guān)繼電保護(hù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)、培訓(xùn),相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)充分考慮到從事繼電保護(hù)檢修、調(diào)試工作中存的危險因素(包括人身安全、電網(wǎng)和設(shè)備運(yùn)行)、防范措施、及其應(yīng)采取的應(yīng)急措施,確保運(yùn)行設(shè)備的安全。
(3)在每年的事故演習(xí)時,為應(yīng)對全廠失壓事故的發(fā)生,可以考慮有計劃進(jìn)行機(jī)組黑啟動演練,檢驗機(jī)組黑啟動的可靠性,確保極端情況下廠用電的正常運(yùn)行。
(4)加強(qiáng)設(shè)備日常管理,加強(qiáng)日常巡視,加大消缺力度,確保設(shè)備完好率。
通過對本次事故的分析,我們注意到,失靈保護(hù)雖然是后備保護(hù),但其誤動作造成的后果不可小覷,因其一旦誤動,會造成與失靈開關(guān)相鄰的其他電氣裝置被切除,造成事故擴(kuò)大,甚至造成全廠失壓,故專業(yè)人員要重點防范,切不可麻痹大意。本事故中只要將啟動失靈硬壓板退出,即可完全避免事故發(fā)生,所以專業(yè)人員在掌握專業(yè)知識的同時,還應(yīng)考慮周到,謹(jǐn)慎操作。