李國賓，金清山，龍福海，任 剛，李 倩

（河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050300）

1 概述

河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司位于河北省石家莊市井陘縣境內(nèi)，距石家莊市直線距離為53 km，公路里程為77 km。張河灣電站設(shè)計安裝4臺25萬kW單級混流可逆式水泵水輪發(fā)電機組，總裝機容量100萬kW，以一回500 kV線路接入河北南部電網(wǎng)，主要承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相等任務(wù)，并且在電網(wǎng)故障甚至瓦解時，可以充當(dāng)電網(wǎng)最佳的緊急事故備用和“黑啟動”電源。

2 跳閘經(jīng)過

2.1 故障前運行方式

500 kV張廉線路運行；5002、5003開關(guān)運行；1、2、3號主變壓器運行，4號主變檢修；1、2、3號機停機備用，4號機組檢修；廠用電10 kV I段帶II段由1003開關(guān)供電，III段獨立運行由1002開關(guān)供電。

2.2 故障后運行方式

500 kV張廉線5003開關(guān)動作跳閘，3號機組失去備用。1、2號機正常備用，廠用電備自投正常動作，廠用電供電正常。

2.3 事情經(jīng)過

4號機C修期間，張河灣公司根據(jù)《運檢〔2016〕26號 國網(wǎng)新源公司運檢部關(guān)于印發(fā)密集型母線、勵磁變過電流保護反事故措施及相關(guān)故障分析報告的通知》文件中“規(guī)劃設(shè)計階段第六條”內(nèi)容的要求對4號機勵磁變過流保護進行了改造。（該反措條文具體內(nèi)容為：對于勵磁變電源取自主變低壓側(cè)，且兩臺及以上主變壓器共用一個斷路器的接線方式，勵磁變過電流保護配置宜為兩段，I段短延時動作于停機同時斷開勵磁變低壓側(cè)斷路器，II段長延時動作于斷開勵磁變各側(cè)斷路器。）

勵磁變原過流保護邏輯為達到過流保護定值后延時T1（0.5 s）出口跳500 kV開關(guān)，改造后保護邏輯增加了過流保護短延時T2（0.2s），其出口方式為跳勵磁變低側(cè)開關(guān)、跳發(fā)電機出口開關(guān)、啟動出口開關(guān)失靈保護。

2017年10月02日，保護改造后做4號機出口開關(guān)等開關(guān)的傳動試驗時發(fā)現(xiàn)4號機出口開關(guān)合上后立即跳開，同時保護裝置上失靈保護動作LED燈亮。經(jīng)分析，現(xiàn)場人員開始排查本次保護改造中的“勵磁變過流保護啟動出口開關(guān)失靈保護”的回路。

表1 報警信息表

經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，啟動失靈保護回路中-X451：3號和4號端子的短接連片（主變保護B柜）未拆除，導(dǎo)致啟動失靈信號保持，因此4號機出口開關(guān)合閘后立即跳開。此短接連片是勵磁變過流保護改造之后應(yīng)拆除而未拆除的連片。

查明原因后現(xiàn)場人員立即進行處理，23：03：29，在正常解開-X451：3號和4號端子短接連片過程中，5003開關(guān)動作跳閘，3號機組失去備用。

3 缺陷處理

3.1 情況梳理

由于跳閘發(fā)生在拆除主變保護B柜中-X451端子排的3號、4號端子短連接片過程中，因此現(xiàn)場人員立即對該盤柜進行檢查，重點排查保護出口的-X451端子排。

3.2 問題排查

（1）檢查分析4號主變保護B盤柜內(nèi)端子-X451端子排情況。其中，1～8號端子接線圖如圖1所示。

圖1 5003開關(guān)跳閘回路X451：1～8號端子接線圖

如圖1所示，經(jīng)現(xiàn)場核實，保護盤柜端子排-451：1、2號端子和5、6號端子是5003開關(guān)跳閘出口接線端子，其中1號2號端子利用短接片短接、5號6號端子利用短接片短接；1、2號端子為正極，5、6號端子為負(fù)極。3號、4號、7號端子為本次勵磁變過流保護新接端子（其中，3號、4號用以啟動機組出口開關(guān)失靈，7號作為“短延時T2跳磁場開關(guān)”回路直流220 V的正極）。

（2）檢查工作區(qū)域附近端子，6號端子與相鄰的7號端子間擋板左角稍有缺損，金屬連片間距很小，約0.5 mm，存在端子連接片發(fā)生接觸或者間隙放電的風(fēng)險。

綜上所述，該事件發(fā)生的可能原因為：現(xiàn)場人員在正常拆除3號、4號端子之間的連接片（基建期設(shè)置，歷次維保螺絲均向緊固方向加固）時，螺絲刀的外力作用使端子排發(fā)生輕微變形、移動，繼而6號和7號端子的短接連片發(fā)生瞬時接觸或者間隙放電，最終7號端子的220 V DC正極電壓串入5003開關(guān)跳閘線圈，跳閘線圈勵磁，5003開關(guān)跳閘。

3.3 確定故障點

模擬現(xiàn)場情況，確定故障點。

（1）選擇萬用表直流電壓檔，將萬用表表筆分別插入-X451：1號和5號左側(cè)端子（跳閘線圈正、負(fù)極）；目的是監(jiān)視跳閘線圈導(dǎo)通前后的1、5號端子電壓情況（跳閘線圈勵磁后1、5號端子之間的電壓會由220 V變?yōu)? V）

（2）現(xiàn)場模擬情況

當(dāng)用螺絲刀用力拆除3、4號端子連接片時，發(fā)現(xiàn)6、7號端子間隙變小并出現(xiàn)電火花現(xiàn)象，萬用表電壓顯示變?yōu)? V，由此判斷，此次跳閘故障是因為-X451：6號端子和7號端子接觸造成。

4 處理步驟

（1）為避免出現(xiàn)類似情況，采用隔離法將保護盤-X451：7號、8號短接連片移至左側(cè)（原端子短接片均在右側(cè)）。

選擇萬用表直流電壓檔，將萬用表表筆分別插入-X451：1、5左側(cè)端子，模擬現(xiàn)場情況，驗證處理的效果正確無誤。

5 預(yù)控措施

（1）應(yīng)排查同類型其他機組端子短接片是否存在間隙較小的情況并進行處理。

（2）提高驗收過程管控深度，對涉及繼電保護系統(tǒng)的端子排增加端子短接片專項檢查項目。

（3）在后期技改過程中，應(yīng)避免在原端子排上的空余端子接線。需要接線時，應(yīng)在原端子排下方新增加端子進行接線，同時新增端子間增加空端子和絕緣隔板，保證端子間安全距離。

6 結(jié)論

本次5003開關(guān)跳閘是由于處理“4號機出口開關(guān)合上后立即跳開”的問題，在拆除-X451：3、4號端子短接連片時，造成端子排輕微變形、位移，使6號和7號端子的短接連片發(fā)生接觸或間隙放電，7號端子的220 V DC電壓串入5003開關(guān)跳閘回路，使跳閘線圈勵磁，導(dǎo)致5003開關(guān)跳閘。