張林渠，梁遠(yuǎn)超

(四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司，四川 廣安 638017)

1 事件概況

某電廠6臺機(jī)組總裝機(jī)2 400 MW，由4臺300 MW機(jī)組和2臺600 MW機(jī)組組成，分三期建成。其中一期2臺31號、32號機(jī)組接入220 kV系統(tǒng)，二期2臺33號、34號機(jī)組及三期2臺61號、62號機(jī)組接入500 kV系統(tǒng)，全廠啟動備用電源均取自220 kV系統(tǒng)，220 kV系統(tǒng)接線見圖1。

如圖1所示，220 kV采用雙母帶專用旁路母線接線方式，共11個間隔，具體如下：4條出線間隔，分別為廣代東線261、廣代西線262和廣豐一線263、廣豐二線264；一期兩個發(fā)變組間隔，分別為31號發(fā)變組201和32號發(fā)變組202；有三個啟動備用電源間隔，分別是一期1號、2號啟備變205、二期3號啟備變206、三期4號啟備變207；另有旁路間隔215和母聯(lián)間隔212。

圖1 220 kV系統(tǒng)接線

2017-08-20，31號、32號、33號機(jī)組停機(jī)備用，34號、61號、62號機(jī)組運行。14：08，31號照明電源失去，220 kV線路控制屏多個光字牌報警，220 kV運行開關(guān)無異常跳閘。500 kV系統(tǒng)及34號、61號、62號機(jī)組運行正常。

2 檢查情況

2.1 一期設(shè)備檢查情況

(1) 31號機(jī)組照明變低壓側(cè)開關(guān)跳閘。

(2) 一、二期脫硫部分設(shè)備跳閘：B磨機(jī)再循環(huán)箱攪拌器跳閘；制漿區(qū)坑泵攪拌器跳閘；給料箱攪拌器跳閘；脫水樓A側(cè)2號濾布沖洗水泵跳閘。

2.2 二期設(shè)備檢查情況

33號機(jī)大機(jī)A排煙風(fēng)機(jī)跳閘。

2.3 三期設(shè)備檢查情況

三期主輔機(jī)設(shè)備運行正常，無設(shè)備異常跳閘。

2.4 220 kV保護(hù)室檢查情況

(1) 220 kVⅠ，Ⅱ母母差保護(hù)裝置“復(fù)合電壓零序保護(hù)動作”。

(2) 220 kV線路廣代東線261、廣代西線262保護(hù)啟動，保護(hù)整組復(fù)位。220 kV廣豐一線263、廣豐二線264光纖保護(hù)“發(fā)信”和“接收”啟動。

(3) 220 kV故障錄波裝置啟動。通過故障錄波圖發(fā)現(xiàn)，故障期間，220 kVⅠ母、Ⅱ母電壓Ua(A相電壓)降低、3U0(零序電壓)增大，220 kV線路261，262，263，264電流Ia(A相電流)突變增大。通過故障波形曲線分析，故障持續(xù)時間約3個周波60 ms。

2.5 500 kV系統(tǒng)檢查情況

500 kV合環(huán)運行正常，無異常報警。

2.6 外部系統(tǒng)故障情況

(1) 經(jīng)咨詢調(diào)度，220 kV系統(tǒng)發(fā)生了外部系統(tǒng)故障，220 kV黃銅線單相接地，重合閘不成功。

(2) 該廠220 kV廣代東線261和廣代西線262均接至220 kV代市變電站，220 kV代市變電站經(jīng)黃代線接至220 kV黃巖變電站，220 kV黃巖變電站經(jīng)黃銅線接至220 kV銅堡變電站。

(3) 黃銅線發(fā)生A相接地故障，重合不成功跳閘，期間接地故障電流大，220 kV系統(tǒng)A相電壓跌落嚴(yán)重。

3 部分設(shè)備跳閘分析

3.1 外部系統(tǒng)故障引起廠用電系統(tǒng)電壓跌落嚴(yán)重

故障發(fā)生時，一、二期機(jī)組6 kV廠用電系統(tǒng)由220 kV啟備變供電。外部220 kV系統(tǒng)A相接地，引起6 kV廠用電系統(tǒng)電壓降低。查閱1號、2號啟備變故障錄波器顯示，220 kV側(cè)A相電壓最低降到45 %額定電壓。由此可以推斷廠用6 kV系統(tǒng)、380 V系統(tǒng)電壓亦相應(yīng)嚴(yán)重降低。

3.2 照明變低壓側(cè)接地保護(hù)整定錯誤

經(jīng)檢查，31號機(jī)組照明變額定容量400 kVA，低壓側(cè)額定電流577.35 A，接線組別為D/Yn-11。照明變低壓零序保護(hù)零序電流來自變壓器中性點零序CT，變比1 000/5，整定電流(一次值)及時間分別為200 A，0 s，但按照正確的定值應(yīng)為1 000 A，0.4 s，整定錯誤。

220 kV系統(tǒng)外部發(fā)生A相接地故障，持續(xù)時間為60 ms，造成照明變低壓側(cè)三相電壓不平衡，從而引起三相電流不平衡。由于零序保護(hù)電流整定值偏小，不平衡電流達(dá)到零序保護(hù)電流動作值而啟動；同時由于保護(hù)時間誤整定為0 s，導(dǎo)致照明變低壓側(cè)開關(guān)誤跳閘。

3.3 部分輔機(jī)跳閘原因分析

該廠部分輔機(jī)設(shè)備控制電源引自380 V系統(tǒng)A相，外部系統(tǒng)故障引起電壓降低，使交流接觸器電磁吸力不足，接觸器自動釋放，從而引起部分設(shè)備跳閘。接觸器的釋放電壓視具體設(shè)備而定，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場需要，選擇釋放電壓更低的接觸器，以滿足現(xiàn)場安全生產(chǎn)要求。據(jù)有關(guān)資料介紹，一般而言，釋放電壓越低，釋放時間越短。例如：對于交流接觸器，當(dāng)電源電壓低于接觸器線圈額定電壓的50 %，時間超過1個周波(0.02 s)時接觸器釋放；當(dāng)電源電壓低于80%，持續(xù)5個周波(0.1 s)時接觸器釋放。然而，對于安裝有防“晃電”保護(hù)的設(shè)備，在其“晃電”保護(hù)時間內(nèi)，則不會發(fā)生跳閘。

4 處理方法及管理改進(jìn)

(1) 重新整定照明變低壓側(cè)零序過流保護(hù)定值。按照DL/T 1502—2016《廠用電繼電保護(hù)整定計算導(dǎo)則》，低壓側(cè)中性點零序電流應(yīng)躲過最大不平衡電流，同時與下一級零序電流保護(hù)配合；下一級無零序電流保護(hù)時，應(yīng)與下一級相電流保護(hù)最大動作電流配合，以防止越級跳閘。重新整定照明變低壓側(cè)開關(guān)零序保護(hù)定值為1 000 A/0.4 s，高壓側(cè)綜保裝置內(nèi)低壓側(cè)零序保護(hù)定值整定為1 000 A/0.7 s，以實現(xiàn)動作時間的配合。

(2) 恢復(fù)跳閘的設(shè)備運行。由于A相電壓突降太低，引起A相作為控制電源的交流接觸器返回，造成部分設(shè)備跳閘，對跳閘設(shè)備就地檢查無異常，重新啟動設(shè)備，恢復(fù)跳閘設(shè)備正常運行。

(3) 系統(tǒng)全面地檢查廠用電系統(tǒng)。發(fā)生異常跳閘的設(shè)備按照以上方法進(jìn)行恢復(fù)，注意恢復(fù)設(shè)備運行前，按照設(shè)備啟動要求做好啟動前檢查確認(rèn)工作，并做好相關(guān)記錄。

(4) 按照舉一反三要求落實整改。對31號機(jī)組照明變低壓側(cè)接地保護(hù)誤整定錯誤進(jìn)行專題分析，落實整改責(zé)任、整改內(nèi)容和整改時間，對于380 V低壓廠用電系統(tǒng)設(shè)備，按照重新計算制定的保護(hù)定值單進(jìn)行保護(hù)整定。

(5) 配置抗“晃電”保護(hù)。為減小類似事件發(fā)生的影響，對由此跳閘會影響運行機(jī)組安全的重要負(fù)荷，應(yīng)倒由運行機(jī)組廠用工作段提供電源，對于特別重要的負(fù)荷應(yīng)考慮配置抗“晃電”保護(hù)。

(6) 加強(qiáng)與相連變電站的聯(lián)系。發(fā)生類似故障時，及時與出線或相鄰變電站取得聯(lián)系，溝通確認(rèn)相關(guān)報警信息，并做好運行和維護(hù)檢查記錄。

(7) 嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度規(guī)定。故障后及時匯報升壓站設(shè)備運行及故障報警情況，依據(jù)運行規(guī)程規(guī)定，逐步恢復(fù)跳閘設(shè)備的正常運行。

(8) 做好記錄和培訓(xùn)。對保護(hù)跳閘信號進(jìn)行復(fù)位，做好保護(hù)屏、控制屏、故障錄波等記錄。開展業(yè)務(wù)知識技能培訓(xùn)，掌握外部系統(tǒng)故障造成廠內(nèi)設(shè)備跳閘的檢查和處理方法。

5 結(jié)束語

發(fā)電廠外部高壓輸電線路故障會對發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)帶來沖擊。如果廠用電設(shè)備如低壓廠用變壓器接地保護(hù)整定不當(dāng)、輔機(jī)設(shè)備抗“晃電”性能不能滿足要求，則會引起這部分廠用電設(shè)備的誤跳閘，影響機(jī)組穩(wěn)定運行，對此必須高度關(guān)注，認(rèn)真分析廠用電設(shè)備防“晃電”性能是否符合要求，對于那些不滿足要求的設(shè)備采取針對性措施加以改進(jìn)。以上案例的分析及采取的措施，可為發(fā)電廠提供一定的借鑒。