鄧 嶸，劉天松，秦清林

(大唐桂冠合山發(fā)電有限公司，廣西 合山 546501)

合山發(fā)電有限公司3 號(hào)機(jī)組為超臨界670 MW機(jī)組，于2011-12-22 投產(chǎn)。3 號(hào)機(jī)組于2012年8月進(jìn)行首次大修，在進(jìn)行3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)時(shí)其電機(jī)發(fā)生故障，3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電源開關(guān)未動(dòng)作，越級(jí)由6 kV 工作ⅢB 段備用電源進(jìn)線6331 DL 跳閘，致使6 kV 工作ⅢB 段整段失電。

1 設(shè)備現(xiàn)狀

3 號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)出口電壓為20 kV，經(jīng)過廠高變降壓至6 kV，主要提供機(jī)組工作電源，分為6 kV 工作ⅢA 段和6 kV 工作ⅢB 段。其備用電源均取至02 號(hào)啟備變低壓側(cè)。系統(tǒng)一次接線如圖1 所示。

圖1 3 號(hào)機(jī)6 kV 廠用電源系統(tǒng)接線

其中，02 號(hào)啟備變配置為南瑞繼保RCS985T變壓器保護(hù)，分支零序保護(hù)I 段保護(hù)定值(一次值)為50 A，延時(shí)2.0 s，跳其備用進(jìn)線開關(guān)；6 kV ⅢA、B 段饋線開關(guān)配置為珠海拓普智能電氣股份有限公司生產(chǎn)的TOP9720 系列保護(hù)裝置，所有6 kV 饋線零序保護(hù)均采用太原合創(chuàng)自動(dòng)化有限公司生產(chǎn)的WXJ196B 型微機(jī)小電流系統(tǒng)接地選線裝置，該裝置啟動(dòng)電壓為30 V、跳閘延時(shí)1 s，僅投饋線跳閘，母線跳閘退出。

2 事件經(jīng)過

2012-09-11，3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)檢修完成后進(jìn)行試運(yùn)，運(yùn)行人員騰空6 kV 工作ⅢB 段整段負(fù)荷，6 kV 工作ⅢA 段和6kV 工作ⅢB 段工作電源進(jìn)線6302DL、6332DL 斷開，備用電源進(jìn)線6301DL、6331DL 合閘，6 kV 工作ⅢA 段和6 kV 工作ⅢB段由02 號(hào)啟備變供電。運(yùn)行值班員搖測(cè)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電機(jī)絕緣合格后，送上工作電源，合上3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電源開關(guān)起動(dòng)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)時(shí)，6 kV 工作ⅢB段備用電源進(jìn)線6331DL 跳閘，6 kV 工作ⅢB 段整段失電。

開關(guān)跳閘后，經(jīng)查6 kV 工作ⅢB 段小電流接地選線裝置發(fā)母線接地信號(hào)，保護(hù)沒有出口，02號(hào)啟備變B 分支零序保護(hù)I 段動(dòng)作。由于6 kV 工作ⅢB 段除了3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電源外沒有其他負(fù)荷，未對(duì)其他設(shè)備造成影響。檢查電機(jī)無異常后，再試起3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)，保護(hù)動(dòng)作情況同第1 次，就地檢查3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電機(jī)本體，發(fā)現(xiàn)有冒煙現(xiàn)象。

3 原因分析

(1)打開3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)馬達(dá)引線接頭盒、星尾接線盒進(jìn)行外觀檢查，無異常，在引線接頭盒處拆開電纜，搖測(cè)電纜絕緣合格，但電機(jī)對(duì)地絕緣為0。拆開星尾連接線，逐相搖測(cè)電機(jī)絕緣，發(fā)現(xiàn)B 相對(duì)地絕緣為0，判斷B 相接地，隨后解體電機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)B 相端部擊穿。

(2)對(duì)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)零序電流CT 進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果合格，保護(hù)回路無異常。通過故障錄波分析，第1 次流動(dòng)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)時(shí)，B 相電壓于720 ms 后降低，同時(shí)出現(xiàn)零序電壓和零序電流，2 s 后跳備用電源進(jìn)線，故障消失。第2 次啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)瞬間B 相電壓降低，同時(shí)出現(xiàn)零序電壓和零序電流，2 s后跳工作進(jìn)線，故障消失，且在2 次保護(hù)動(dòng)作過程中，02 號(hào)啟備變低壓側(cè)ⅢB 分支零序電流和零序電壓同向。

(3)按說明書對(duì)小電流接地選線裝置進(jìn)行單裝置校驗(yàn)。從繼電保護(hù)測(cè)試儀上任取一相電壓量，將其極性端和非極性端對(duì)應(yīng)接入WXJ196B 型微機(jī)小電流系統(tǒng)接地選線裝置(以下簡(jiǎn)稱裝置)的第一路電壓輸入端子上；再取一相電流量，同樣按照極性對(duì)應(yīng)的方式接入到裝置的第一路電流輸入端子上。設(shè)置繼電保護(hù)測(cè)試儀電壓輸出31 V，相位20°；電流0.1 A，相位0°；即零序電壓超前零序電流20°，此時(shí)為出線接地，其跳閘繼電器閉合，用萬(wàn)用表測(cè)量其相應(yīng)結(jié)點(diǎn)接通。再將電壓的相位改為30°，60°，90°等值進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果正確。

經(jīng)查該小電流接地選線保護(hù)用CT 和PT 接線方法，均為同極性接入保護(hù)裝置。因此，當(dāng)饋線發(fā)生故障時(shí)，零序電流超前零序電壓110°。按照CT和PT 同極性的方法，在零序電壓滿足的情況下，小電流選線裝置判斷為母線故障，發(fā)母線故障信號(hào)，由于未投跳母線，故障電流未消除，因此越級(jí)由02 號(hào)啟備變B 分支零序保護(hù)I 段動(dòng)作，跳開備用電源進(jìn)線，其電壓電流保護(hù)動(dòng)作區(qū)如圖2 所示。

圖2 饋線零序電壓電流保護(hù)動(dòng)作區(qū)

至此，可以得出如下結(jié)論：

(1)小電流接地選線保護(hù)用CT 和PT 接線按同極性接入無法正確判斷饋線故障或母線故障，并由于母線故障情況下未投跳閘功能，造成由上級(jí)保護(hù)動(dòng)作切除故障電流的后果；

(2)該小電流接地選線保護(hù)裝置不可靠。

4 采取措施

針對(duì)分析出的原因，小電流系統(tǒng)接地選線裝置可以將母線PT 的接法改為反極性接法，使裝置能正確選線判斷饋線故障或母線故障。但周邊使用小電流接地裝置的各電廠或供電局，均反映該裝置曾出現(xiàn)誤動(dòng)情況，并建議取消系統(tǒng)中小電流系統(tǒng)接地選線裝置，將所有負(fù)荷的零序電流接入綜合保護(hù)裝置，用6 kV 綜合保護(hù)裝置的零序電流保護(hù)實(shí)現(xiàn)。

因此，可將6 kV 工作ⅢA 段和6 kV 工作ⅢB 段所有負(fù)荷的零序電流接入本身的綜合保護(hù)裝置，并進(jìn)行定值計(jì)算和整定，并在同類型故障中，由6 kV 綜合保護(hù)裝置零序電流保護(hù)延時(shí)0.1 s 正確動(dòng)作切除故障電流，驗(yàn)證改造成功有效。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著保護(hù)原理和制造技術(shù)的不斷發(fā)展，3～66 kV 中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)電阻、消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地選線常采用小電流接地選線裝置，用于指示出發(fā)生單相接地故障的線路。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，該裝置對(duì)電流和電壓互感器極性有嚴(yán)格的要求，且在設(shè)備安裝調(diào)試過程中，不便模擬接地故障從而檢驗(yàn)CT、PT 接入極性，容易造成裝置誤動(dòng)或者拒動(dòng)。因此，在目前綜合保護(hù)日趨成熟及母線故障較饋線故障較少的情況下，母線故障由弧光保護(hù)及電源后備保護(hù)來實(shí)現(xiàn)，這樣保護(hù)系統(tǒng)的可靠性較高。

1 賀家李，李永麗，董新洲，等．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理(第4 版)[M]．北京: 中國(guó)電力出版社，2010.