崔 勇 張英磊 朱 寶 陳湘華 劉東海

（1.華北電力大學(xué)，北京 102206；2.武漢烽火富華電氣公司，武漢 430074； 3.青海西寧方盛電力設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，西寧 810003；4.河南同力電力設(shè)計(jì)有限公司，鄭州 450000；5.河南蘭考供電公司，河南 蘭考 475300 ）

500kV 變電站作為電網(wǎng)供電樞紐，其安全問(wèn)題至關(guān)重要，500kV 主變保護(hù)誤動(dòng)必將導(dǎo)致電網(wǎng)大面積停電。文中通過(guò)分析500kV 電流互感器試驗(yàn)時(shí)引起主變保護(hù)誤動(dòng)的原因，找出了問(wèn)題的關(guān)鍵解決措施，這對(duì)總結(jié)安全生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及開(kāi)展反事故的重要方法，可以有效防止人身和設(shè)備事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)目標(biāo)。

1 事故案例

1.1 概述

某500kV 變電站5012 間隔C 相SF6 電流互感器漏氣更換后需重新進(jìn)行交接試驗(yàn)，試驗(yàn)人員根據(jù)《SF6電流互感器交流耐壓試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》要求，需拆除5012 間隔C 相CT 與50122 隔離開(kāi)關(guān)的連接線（為防止50122 隔離開(kāi)關(guān)兩側(cè)因不能耐受試驗(yàn)電壓與運(yùn)行電壓差值放電），按GB1208-2006《電流互感器》試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，耐壓試驗(yàn)時(shí)二次繞組需短接接地。

1.2 電氣操作過(guò)程

試驗(yàn)人員在征得變電站值班員許可后開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，首先進(jìn)行停電操作，順序?yàn)椋簲嚅_(kāi) 5012 斷路器，拉開(kāi)50121、50132 刀閘，合上501327、501217 接地刀閘。工作前按方案要求，試驗(yàn)負(fù)責(zé)人向工作班成員交待工作內(nèi)容及注意事項(xiàng)、分析危險(xiǎn)點(diǎn)，交待送變電高空人員拆除5012 間隔C 相CT 與50132 隔離開(kāi)關(guān)的一次連線，為防止感應(yīng)電，工作時(shí)在引線上掛設(shè)接地線。

工作班成員做好二次回路的安全措施后。打開(kāi)CT 5012 C 相CT 二次接線盒，短接二次繞組:依次短接完6s3、6s2、6s1、5s3、5s1、4s3、4s2、4s1、3s3、3s2、3s1、2s3、2s1、1s3、1s1 共15 個(gè)上排端子（如圖1所示），當(dāng)大致短接到1s1 端子時(shí)，主變B 套保護(hù)工頻變化量差動(dòng)和比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，5023、202、302 開(kāi)關(guān)及主變跳閘，值班運(yùn)行人員匯報(bào)網(wǎng)調(diào)、中調(diào)。正在進(jìn)行工作時(shí)，斷路器動(dòng)作聲音傳出，檢查發(fā)現(xiàn)5011 開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，工作負(fù)責(zé)人接到變電站值班長(zhǎng)通知：停止一切工作。綜自系統(tǒng)顯示， 1號(hào)主變B 套保護(hù)工頻變化量差動(dòng)和比率差動(dòng)動(dòng)作；主變A 套保護(hù)起動(dòng)，全站損失負(fù)荷330MW。

圖1 CT 端子與保護(hù)類型對(duì)應(yīng)圖

2 技術(shù)分析

2.1 故障前運(yùn)行方式

500kV 一次系統(tǒng)（如圖1所示）：500kV Ⅰ、Ⅱ母運(yùn)行，#1 主變接于第一串5011、5012 開(kāi)關(guān)運(yùn)行，#2 主變接于第二串5023 開(kāi)關(guān)運(yùn)行，5022 斷路器處于檢修狀態(tài)，永安Ⅰ回線及高抗接于第三串5031、5032開(kāi)關(guān)運(yùn)行，永安Ⅱ回線接于第四串5041、5042 開(kāi)關(guān)運(yùn)行。220kV 一次系統(tǒng)：安豐Ⅰ線214 開(kāi)關(guān)、#1 主變201 開(kāi)關(guān)接于Ⅰ母A 運(yùn)行，安城Ⅰ線217 開(kāi)關(guān)接于Ⅰ母B 運(yùn)行；安豐Ⅱ線213 開(kāi)關(guān)、#2 主變202 開(kāi)關(guān)、安城Ⅱ線218 開(kāi)關(guān)接于Ⅱ母運(yùn)行。220kV Ⅰ母A與220kV Ⅱ母經(jīng)母聯(lián)231 開(kāi)關(guān)并列運(yùn)行。35kV 一次系統(tǒng)：1-1C 電容器組、#1 站用變、#2 站用變運(yùn)行；2-1C 電容器組、2-2C 電容器組、1-1L 電抗器、1-2L電抗器熱備用。10kV 系統(tǒng)：站用變熱備用。

2.2 故障后保護(hù)動(dòng)作報(bào)文分析

具體保護(hù)動(dòng)作報(bào)文及信息分析如下。

1）主變B 套保護(hù)裝置差動(dòng)保護(hù)、比率差動(dòng)分別動(dòng)作出口跳閘，但是未能保存保護(hù)動(dòng)作時(shí)電流錄波數(shù)據(jù)，在動(dòng)作報(bào)文中也未顯示保護(hù)動(dòng)作時(shí)具體動(dòng)作電流值。這是由于該保護(hù)裝置可連續(xù)錄8 次動(dòng)作波形，其后的幾個(gè)周波（如圖3所示）內(nèi)的波形將原有波形覆蓋。主變A 套差動(dòng)保護(hù)裝置只是差動(dòng)啟動(dòng)并未出口跳閘，同時(shí)連續(xù)起動(dòng)七次。

圖2 500kV 電氣一次接線圖

圖3 5012 開(kāi)關(guān)B 套差動(dòng)電流回路錄波圖

2）在主變B 套保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)三側(cè)開(kāi)關(guān)20s 后，從保護(hù)動(dòng)作電流錄波數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，起動(dòng)電流為5012 開(kāi)關(guān)電流回路，各相電流幅值不相同（如圖3所示）。

3）保護(hù)起動(dòng)報(bào)文及電流波形在保護(hù)裝置起動(dòng)后0.5～1.5 個(gè)周波內(nèi)。C 相差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)差流最大，差電流達(dá)到約0.14Ie，直接導(dǎo)致保護(hù)裝置啟動(dòng)，跳三臺(tái)單相主變。

4）根據(jù)主變故障錄波器所錄保護(hù)動(dòng)作時(shí)波形分析，主變500kV、220kV 和35kV 側(cè)電壓情況正常，由于主變主保護(hù)動(dòng)作，45.6ms 后三側(cè)電壓為零；同時(shí)三側(cè)零序3UO=0；由此可以分析得出，保護(hù)動(dòng)作之前沒(méi)有出現(xiàn)零序電壓和零序電流，主變不存在內(nèi)部匝間短路、接地以及相間短路故障。保護(hù)動(dòng)作時(shí)故障錄波器所錄主變各側(cè)電壓電壓波形如圖4所示。

圖4 500kV 主變各側(cè)電壓波形圖

2.3 分析結(jié)論

根據(jù)故障錄波器錄波數(shù)據(jù)及保護(hù)動(dòng)作、起動(dòng)報(bào)文分析，本次保護(hù)動(dòng)作并不是由于主變本體故障引起的，而是由于實(shí)驗(yàn)人員在短接端子時(shí)，造成造成了5012 電流回路兩點(diǎn)接地，引起的主變保護(hù)裝置起動(dòng)并動(dòng)作。

試驗(yàn)人員在做CT 交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有將CT二次與保護(hù)隔離，在短接CT 二次繞組至2s 時(shí)，由于2s 繞組對(duì)應(yīng)主變B 套保護(hù)裝置，導(dǎo)致5022 間隔C 相CT 二次繞組在接線盒處接地，而該主變保護(hù)差動(dòng)回路在保護(hù)屏處中性線已接地，造成了開(kāi)關(guān)電流互感器C 相電流回路兩點(diǎn)接地，該開(kāi)關(guān)距35kV保護(hù)小室約200m，在兩個(gè)接地點(diǎn)中存在電位差（如圖5所示），從而在開(kāi)關(guān)電流回路產(chǎn)生電流，造成主變保護(hù)裝置動(dòng)作。

圖5 CT 兩點(diǎn)接地圖

3 結(jié)論驗(yàn)證

從以上保護(hù)信息、故障錄波可以看出，由于在試驗(yàn)過(guò)程中造成5012 差動(dòng)電流回路兩點(diǎn)接地，使5012 開(kāi)關(guān)電流回路產(chǎn)生電流，所以造成主變保護(hù)裝置起動(dòng)及動(dòng)作，主變非電量保護(hù)無(wú)動(dòng)作。經(jīng)分析判斷主變本體無(wú)問(wèn)題，申請(qǐng)對(duì)主變?cè)囁碗姡碗姵晒Α?/p>

4 安全管理原因分析

從本次CT 檢修試驗(yàn)工作工程分析，主要有以下幾個(gè)安全管理問(wèn)題。

1）在電流互感器二次回路上工作，安全措施未單獨(dú)列出，而是列在工作內(nèi)容中，造成工作班成員在二次回路安措未完全進(jìn)行完畢的情況下，即開(kāi)始了二次回路短接工作。

2）沒(méi)有隔離主變保護(hù)裝置的具體措施，是本次保護(hù)動(dòng)作的重要因素。

3）試驗(yàn)人員承擔(dān)的電流互感器耐壓試驗(yàn)是新更換設(shè)備安裝后多個(gè)交接試驗(yàn)項(xiàng)目中的一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，從事該試驗(yàn)只單獨(dú)提出該試驗(yàn)的安全措施，沒(méi)有提出設(shè)備由運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修的安全措施，試驗(yàn)前也未對(duì)一、二次的安全隔離措施進(jìn)行全面核實(shí)。

5 主要防范對(duì)策

根據(jù)《華中電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置調(diào)度管理規(guī)程》重點(diǎn)加強(qiáng)以下措施。

1）新設(shè)備的電壓互感器、電流互感器及相關(guān)二次回路接入運(yùn)行中的保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)有保障運(yùn)行設(shè)備安全運(yùn)行的措施。

2）進(jìn)行與電流互感器二次回路相關(guān)的試驗(yàn)時(shí)，若該電流互感器二次回路接入到運(yùn)行中的保護(hù)裝置，則應(yīng)采取措施將電流互感器二次回路與運(yùn)行中的保護(hù)裝置進(jìn)行隔離。明確新安裝或更換的電流互感器，交接試驗(yàn)完成前嚴(yán)禁將相關(guān)二次回路接入運(yùn)行設(shè)備。

3）進(jìn)一步規(guī)范互感器現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)方案，在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)，除了采取必要的安全技術(shù)措施保護(hù)設(shè)備本體外，在對(duì)所接的二次回路安全措施實(shí)施并且檢查到位的條件下才能開(kāi)始一、二次接線工作。

4）現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)被試設(shè)備所處的狀態(tài)在工作開(kāi)始前應(yīng)進(jìn)行充分了解，由其他單位人員擔(dān)任工作負(fù)責(zé)人的，雙方應(yīng)將試驗(yàn)內(nèi)容及安全措施進(jìn)行充分的溝通。施工、調(diào)試單位應(yīng)按正常試驗(yàn)項(xiàng)目流程完成所承擔(dān)的工作。

5）設(shè)備由運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修的一、二次安全措施必須持續(xù)到所有試驗(yàn)完成前，并保證措施完整、有效。另外，各承擔(dān)單位應(yīng)加強(qiáng)試驗(yàn)項(xiàng)目之間的銜接，在交接工作時(shí)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)上的充分溝通。

6）由于保護(hù)裝置錄波功能上存在缺陷，導(dǎo)致本次跳閘動(dòng)作時(shí)的差動(dòng)電流值無(wú)法查詢，這需要繼電保護(hù)廠家協(xié)調(diào)進(jìn)行保護(hù)裝置功能完善，消除保護(hù)裝置存在的不足。

6 結(jié)論

安全生產(chǎn)管理工作的重點(diǎn)是各項(xiàng)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)危險(xiǎn)點(diǎn)分析、安全、技術(shù)措施是標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的重要部分。從此次事故來(lái)看，由于工作人員二次回路安全措施不到位，在主變保護(hù)裝置在沒(méi)有完全隔離的情況下直接進(jìn)行CT 電流回路2S 端子短接，使主變差動(dòng)保護(hù)裝置C 相電流回路出現(xiàn)差動(dòng)電流，導(dǎo)致主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳閘；同時(shí)施工人員對(duì)自己施工的設(shè)備沒(méi)有做到完全心中有數(shù)，對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)未認(rèn)真核查，作業(yè)范圍監(jiān)督不嚴(yán)，從而造成這次事故。從本次事故，汲取教訓(xùn)，加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理以及嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)程是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要保障。

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