邱勇仁

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照276800）

1 事故經(jīng)過(guò)

2017年6月，某220 kV變電站進(jìn)行送電操作時(shí)，220 kV#1A母線電壓互感器發(fā)生設(shè)備故障，造成PT所在的氣室防爆盤(pán)啟動(dòng)，線路縱聯(lián)差動(dòng)、母線大差、小差動(dòng)作，變電站送電停止。

該220 kV變電站220 kV母線采用雙母雙分段接線方式，送電時(shí)鐵鋼線通過(guò)213-2刀閘連在2A母線，220 kV#1A、#2A、#1B、#2B 母線經(jīng)母聯(lián) 200A、200B、分段 21F、22F開(kāi)關(guān)并列運(yùn)行，18時(shí)03分08秒，220 kV變電站鐵鋼線，#1A、#2A母線充電過(guò)程中，#1A母線PT B相閃絡(luò)故障，A母線兩套母線保護(hù)（SGB750、BP-2CS）母差動(dòng)作、鐵鋼線兩套線路保護(hù)（RCS-931AMV）縱聯(lián)差動(dòng)動(dòng)作，跳開(kāi)鐵鋼線213、母聯(lián)200A、分段21F、22F開(kāi)關(guān)。變電站電器主接線圖見(jiàn)圖1。

圖1 變電站電氣主接線

220 kV GIS室出現(xiàn)煙霧，變電站#1A母線電壓互感器防爆盤(pán)釋放，出現(xiàn)電壓互感器內(nèi)部燒毀，二次設(shè)備室220 kV電壓分配屏內(nèi)N600接地線出現(xiàn)燒灼現(xiàn)象，110 kV電壓分配屏內(nèi)N600接地線燒毀現(xiàn)象。

2 事故調(diào)查及原因分析

2.1 事故調(diào)查報(bào)告

該變電站現(xiàn)用220 kV母線電壓互感器為蘇州阿爾斯通產(chǎn)品，共4組，型號(hào)為B105-VT6，此次出現(xiàn)事故的設(shè)備為#1A母線電壓互感器（B相、C相）。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，主要有以下問(wèn)題：1）裝訂成冊(cè)的出廠試驗(yàn)報(bào)告缺少#1A母線電壓互感器B、C相資料，無(wú)法保證該互感器是否屬于合格產(chǎn)品；2）檢查發(fā)現(xiàn)#1A母線電壓互感器B相高壓尾接地螺絲有松動(dòng)現(xiàn)象且無(wú)鎖緊標(biāo)識(shí)，檢查其他兩相均緊固并有鎖緊標(biāo)識(shí)；3）#1A母線電壓互感器發(fā)現(xiàn)燒灼的現(xiàn)象，B相、C相有放電痕跡，且B相二次中性點(diǎn)避雷器被擊穿，經(jīng)技術(shù)人員檢查，該避雷器對(duì)地連通；4）變電站鐵鋼線電流互感器極性與對(duì)側(cè)變電站不一致，區(qū)外故障導(dǎo)致線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作；5）220 kV第一套母差SGB750正確動(dòng)作，第二套母差BP-2CS擴(kuò)大了事故范圍。

2.2 事故原因分析

1）PT設(shè)備故障。由于#1A母線B相電壓互感器高壓尾部接地松動(dòng)造成系統(tǒng)諧振過(guò)電壓，一次繞組對(duì)外殼接地短路，高壓竄入二次互感器繞組，造成電壓互感器燒壞，是導(dǎo)致本次事故的主要原因。電壓互感器B、C相出廠試驗(yàn)報(bào)告缺少，無(wú)法保證該互感器是否屬于合格產(chǎn)品。

2）線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。220 kV母線PT故障接地為線路差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障，經(jīng)核查該變電站220 kV鐵鋼線213開(kāi)關(guān)保護(hù)CT極性與接線為P1朝向母線，P2朝向線路，二次接線S3出S1入，與對(duì)側(cè)變電站不一致，導(dǎo)致區(qū)外故障線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

3）第二套母差BP-2CS擴(kuò)大了事故范圍。經(jīng)查閱保護(hù)說(shuō)明書(shū)，兩套母差保護(hù)對(duì)母聯(lián)、分段保護(hù)CT極性要求不一致，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)未考慮兩套不同的要求，CT極性相同，導(dǎo)致第二套母差擴(kuò)大事故范圍。

圖2為第一套保護(hù)裝置SG B750雙母線雙分段的接線形式，各電流互感器極性按下列規(guī)定安裝：母聯(lián)1的CT極性端在Ⅰ母?jìng)?cè)；母聯(lián)2的CT極性端在Ⅲ母?jìng)?cè)；分段1的CT極性端在Ⅰ母?jìng)?cè)；分段2的CT極性端在Ⅱ母?jìng)?cè)；其他所有連接單元的CT極性端在母線側(cè)。

圖2 SG B750雙母線雙分段的接線形式

用于雙母線雙分段的整套母線保護(hù)的配置特點(diǎn)如下：設(shè)置有I母小差、II母小差、III母小差、IV母小差、大差A(yù)和大差B，各小差根據(jù)運(yùn)行方式字分別計(jì)算，大差則取相關(guān)兩段母線的所有連接單元（不包括母聯(lián)1和母聯(lián)2）的電流進(jìn)行計(jì)算。在I母小差中，“+”母聯(lián) 1電流，“+”分段 1電流；在 II母小差中，“-”母聯(lián) 1 電流，“+”分段 2 電流；在大差 A 中，“+”分段 1 電流，“+”分段 2 電流；在 III母小差中，“+”母聯(lián) 2電流，“-”分段 1電流；在 IV 母小差中，“-”母聯(lián)2電流，“-”分段 2電流；在大差 B 中，“-”分段 1電流，“-”分段 2 電流。

保護(hù)裝置SG B750的斷路器失靈起動(dòng)后，出口跳閘邏輯見(jiàn)圖3。若I母連接單元故障并失靈，則以t1延時(shí)跳母聯(lián)1和分段1；以t2延時(shí)跳I母所有斷路器；若II母連接單元故障并失靈，則以t1延時(shí)跳母聯(lián)1和分段2；以t2延時(shí)跳II母所有斷路器；若III母連接單元故障并失靈，則以t1延時(shí)跳母聯(lián)2和分段1；以t2延時(shí)跳III母所有斷路器；若IV母連接單元故障并失靈，則以t1延時(shí)跳母聯(lián)2和分段2；以t2延時(shí)跳IV母所有斷路器。

圖3 保護(hù)裝置SG B750的斷路器失靈出口跳閘邏輯

第二套保護(hù)裝置BP-2CS的雙母線雙分段的接線形式見(jiàn)圖4。各支路CT的極性端必須一致；裝置默認(rèn)母聯(lián)的CT極性同II母上的支路，分段1和分段2的CT極性同各支路CT的極性。

圖4 BP-2CS的雙母線雙分段的接線形式

由于雙母線雙分段接線支路數(shù)較多，BP-2CS微機(jī)母線保護(hù)裝置一般考慮用兩套裝置配合實(shí)現(xiàn)各段母線的保護(hù)。各電流互感器極性按下列規(guī)定安裝；母聯(lián)1的CT極性端在II母?jìng)?cè)；母聯(lián)2的CT極性端在IV母?jìng)?cè)；分段1的CT極性端在Ⅰ母?jìng)?cè)；分段2的CT極性端在Ⅱ母?jìng)?cè)；其他所有連接單元的CT極性端在母線側(cè)。

與雙母線保護(hù)不同的是，裝置在分段單元跳閘出口時(shí)，同時(shí)輸出一副“啟動(dòng)分段失靈”輸出接點(diǎn)，分別接入對(duì)側(cè)裝置分段單元的“分段三相跳閘啟動(dòng)失靈開(kāi)入”，實(shí)現(xiàn)分段失靈保護(hù)或死區(qū)故障保護(hù)。對(duì)側(cè)裝置也相同。

裝置經(jīng)失靈電流檢測(cè)，失靈復(fù)合電壓閉鎖判據(jù)，按可整定的“失靈保護(hù)1時(shí)限”跳開(kāi)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，“失靈保護(hù)2時(shí)限”跳開(kāi)該母線連接的所有斷路器。斷路器失靈保護(hù)與母線差動(dòng)保護(hù)共用跳閘出口。保護(hù)裝置BP-2CS的跳閘邏輯見(jiàn)圖5。

圖5 保護(hù)裝置BP-2CS的斷路器失靈出口跳邏輯

3 整改措施

一次設(shè)備：要求廠家盡快提供合格的電壓互感器至現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)其余的電壓互感器高壓尾接地螺絲進(jìn)行檢查，確保其余高壓尾接地螺絲緊固并有鎖緊標(biāo)識(shí)。CT極性及二次接線：線路CT極性和對(duì)側(cè)的供電公司的出線側(cè)進(jìn)線一致并通回路；對(duì)變電站站內(nèi)所有電流互感器極性及二次回路進(jìn)行調(diào)整，確保極性正確；220 kV線路、主變保護(hù)相關(guān)CT極性調(diào)整為母線指向線路，220 kV母聯(lián)、分段CT極性亦根據(jù)220 kV兩套母差保護(hù)不同要求進(jìn)行接線調(diào)整。

4 整改后的檢驗(yàn)措施

回路通壓和一次系統(tǒng)通流的方式進(jìn)行檢驗(yàn)，具體措施如下：1）PT二次回路：對(duì)站內(nèi)所有PT二次回路進(jìn)行通壓試驗(yàn)，確保事故后PT二次回路無(wú)短路或元件故障。2）一次系統(tǒng)回路通流試驗(yàn)：按照一次接線圖1，待用I線合上接地刀，合上分段一，合上母線所帶的一回出線的相關(guān)開(kāi)關(guān)及接地刀，形成一個(gè)回路以后，在待用I線接地刀通過(guò)大電流發(fā)生器施加一個(gè)電流值，檢驗(yàn)?zāi)妇€差動(dòng)的各回路的差流及差動(dòng)動(dòng)作情況。所有的回路均按照此方法進(jìn)行驗(yàn)證。

通過(guò)對(duì)電壓二次回路通壓和一次系統(tǒng)通流的方式進(jìn)行檢驗(yàn)，全面模擬了送電后的各類(lèi)情況，確保了電壓回路、各回路CT極性的正確，提高了全站的運(yùn)行穩(wěn)定性，為全站的安全運(yùn)行提供了保障。