引言

某電廠2號(hào)發(fā)電機(jī)組有功功率為200MW,機(jī)端額定電壓為15.75kV,發(fā)變組保護(hù)雙重化配置發(fā)電機(jī)采用北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司的CSC-306D微機(jī)型發(fā)變組保護(hù)裝置,變壓器保護(hù)用北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司的CSC3-16M變壓器保護(hù),配置單套CSC336變壓器非電量保護(hù)。發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)是作為汽輪機(jī)突然停機(jī),發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行,為防止汽輪機(jī)葉片過(guò)熱而導(dǎo)致葉片損壞的保護(hù)。逆功率保護(hù)A、B柜采樣CT均取自發(fā)電機(jī)端獨(dú)立的兩組電流互感器,采樣PT取自發(fā)電機(jī)端獨(dú)立的兩組電壓互感器,如圖1所示。

1事件經(jīng)過(guò)

2024年2月9日,某電廠2號(hào)機(jī)大修后做汽機(jī)超速試驗(yàn)。2號(hào)機(jī)組帶245MW負(fù)荷,2號(hào)機(jī)做大修后汽機(jī)超速試驗(yàn)負(fù)荷降至3MW,2號(hào)機(jī)組、2號(hào)啟備變、甲線掛220kV1M母線,乙線、2號(hào)機(jī)組、2號(hào)啟備變掛220kV2M母線,雙母線并列運(yùn)行,如圖2所示。

2014-01-09T19:24,在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門(mén)過(guò)程中,DCS光字牌顯示"1)2號(hào)發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動(dòng)作:2)2號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)B套裝置報(bào)警:3)220kV母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)跳閘"。機(jī)組運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)檢查2號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)B屏CSC-306D"逆功率保護(hù)"動(dòng)作出口,動(dòng)作時(shí)間182S(A屏逆功率保護(hù)啟動(dòng)未出口),2號(hào)主變高壓側(cè)2202開(kāi)關(guān)、220kV母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)、滅磁開(kāi)關(guān)跳閘,主汽門(mén)關(guān)閉。

2原因分析

2.1逆功率保護(hù)原理及定值

本裝置逆功率保護(hù)設(shè)有1段2時(shí)限,短延時(shí)發(fā)信,長(zhǎng)延時(shí)跳閘[1],邏輯圖如圖3所示。

根據(jù)逆功率保護(hù)長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作的原理,只要投入逆功率保護(hù),在機(jī)組逆功率達(dá)到整定值(1%額定有功即二次值5.82w,一次值2MW)且無(wú)機(jī)組PT斷線的情況下,逆功率保護(hù)延時(shí)5S發(fā)信,延時(shí)180S動(dòng)作出口。

保護(hù)還配置有程跳逆功率保護(hù),保護(hù)動(dòng)作的條件有主汽門(mén)關(guān)閉,逆功率保護(hù)投入,在機(jī)組逆功率達(dá)到整定值(1%額定有功即二次值5.82w,一次值2MW)且無(wú)機(jī)組PT斷線的情況下,逆功率保護(hù)延時(shí)1.5S動(dòng)作出口。

2.2動(dòng)作情況分析及排查過(guò)程

2.2.1逆功率保護(hù)動(dòng)作情況

2014-01-09T19:24:19,運(yùn)行人員執(zhí)行2號(hào)機(jī)組汽機(jī)超速試驗(yàn)相關(guān)工作。在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門(mén)過(guò)程中,2號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)B屏CSC-306D(A屏逆功率保護(hù)啟動(dòng)未出口)"逆功率保護(hù)"動(dòng)作出口(182S動(dòng)作),2號(hào)主變高壓側(cè)2202開(kāi)關(guān)、220kV母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)、滅磁開(kāi)關(guān)跳閘,主汽門(mén)關(guān)閉。

220kV母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)跳閘后現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn),220kV母線保護(hù)無(wú)報(bào)警及動(dòng)作報(bào)告,2號(hào)發(fā)變組保護(hù)B屏"后備保護(hù)動(dòng)作"燈亮,DCS發(fā)"1)2號(hào)發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動(dòng)作:2)2號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)B套裝置報(bào)警:3)220kV母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)跳閘"信號(hào)。發(fā)變組保護(hù)B屏的動(dòng)作報(bào)文顯示發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)啟動(dòng)后182S動(dòng)作跳閘,發(fā)電機(jī)逆功率P=16.75,滿(mǎn)足動(dòng)作條件,保護(hù)動(dòng)作出口。

2.2.2故障排查過(guò)程

2號(hào)機(jī)A屏19:24:30.897逆功率6.031w動(dòng)作發(fā)信,B屏19:24:26.855逆功率6.5w動(dòng)作發(fā)信。因A、B屏的采樣精度偏差,B屏逆功率保護(hù)發(fā)信比A屏逆功率保護(hù)發(fā)信先動(dòng)作4S左右,因此B屏先達(dá)到逆功率長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作出口時(shí)間,B屏保護(hù)出口跳閘,而A屏未出口跳閘。本次試驗(yàn)未關(guān)閉主汽門(mén),因此程跳逆功率未啟動(dòng)出口。

檢查發(fā)變組保護(hù)A、B屏定值及裝置參數(shù),發(fā)現(xiàn)逆功率跳閘矩陣為C1CF:跳斷路器1、跳斷路器2、跳A分支開(kāi)關(guān)、跳B(niǎo)分支開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)快切、跳滅磁開(kāi)關(guān)、關(guān)主汽門(mén)、跳備用跳閘3、跳備用跳閘4(其中斷路器1為#2主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)2202,斷路器2為母聯(lián)開(kāi)關(guān)2012,備用跳閘3為

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器輸出開(kāi)關(guān),備用跳閘4為手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器輸出開(kāi)關(guān))。

由跳閘矩陣可看出逆功率跳閘矩陣誤整定,誤將跳斷路器2(實(shí)際為母聯(lián)開(kāi)關(guān))整定進(jìn)了跳閘矩陣中。逆功率跳閘矩陣誤整定是造成母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳閘的直接原因。按整定方案,僅需將過(guò)流保護(hù)1時(shí)限整定(跳斷路器2)跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)。相關(guān)裝置整定如圖4所示。

2.2.3誤跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)根本原因分析

2013年中旬,中調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)了電網(wǎng)總調(diào)《電廠安全穩(wěn)定防線優(yōu)化方案討論會(huì)議紀(jì)要》,并要求我廠在具體時(shí)間內(nèi)完成對(duì)機(jī)組失步保護(hù)定值優(yōu)化調(diào)整工作,具體原則如下:1)機(jī)組失步保護(hù)整定范圍延伸至電廠送出線路對(duì)側(cè)變電站,即延伸至220kk對(duì)側(cè)變電站:2)為分散動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn),機(jī)組滑極次數(shù)定值分兩輪整定。即不重要機(jī)組定義為第一輪跳閘對(duì)象,重要機(jī)組為第二輪跳閘對(duì)象,后者滑極次數(shù)需比前者大。由于我廠無(wú)裝設(shè)失步解列裝置,兩臺(tái)機(jī)組發(fā)變組保護(hù)亦無(wú)配置失步保護(hù)(機(jī)組為V22MW發(fā)電機(jī),可不配置發(fā)電機(jī)失步保護(hù)),按中調(diào)通知要求需進(jìn)行機(jī)組失步保護(hù)定值整定并投入。

原該廠發(fā)電機(jī)CSC-326D保護(hù)失步保護(hù)被配置為隱藏(失步保護(hù)功能未投入)。為投入失步保護(hù)功能,電廠繼保人員結(jié)合V216年度V號(hào)機(jī)組檢修期間配合北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司廠家開(kāi)放發(fā)電機(jī)CSC-326D失步保護(hù)功能,并對(duì)該裝置做了相應(yīng)的保護(hù)裝置補(bǔ)充檢驗(yàn)。其間發(fā)現(xiàn),V號(hào)發(fā)變組保護(hù)A、B屏跳閘出口均同時(shí)跳#V主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)VV2V兩組跳閘線圈,不符合電網(wǎng)反措雙重化配置的保護(hù)跳閘回路應(yīng)相互獨(dú)立,動(dòng)作于斷路器的不同跳閘線圈要求[3]。為此,電廠繼保人員解除了A屏跳第二組跳閘線圈電纜,B屏跳第一組跳閘線圈電纜。

同時(shí),廠家及電廠繼保人員在核實(shí)跳閘矩陣時(shí),誤認(rèn)為跳斷路器V是跳#V主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)VV2V第二組跳閘線圈(保護(hù)裝置出口方式表達(dá)不直接,沒(méi)有以實(shí)際跳閘開(kāi)關(guān)命名,實(shí)際為跳母聯(lián)),而跳斷路器V均為配置在保護(hù)出口跳閘矩陣中。

電廠繼保人員和廠家未經(jīng)詳細(xì)核實(shí)評(píng)估,將跳閘矩陣進(jìn)行了修改,將跳斷路器V(跳母聯(lián)開(kāi)關(guān))整定進(jìn)所有保護(hù)元件的跳閘矩陣中。同時(shí),在出口傳動(dòng)過(guò)程中,因VV2kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)在運(yùn)行狀態(tài),發(fā)變組保護(hù)跳VV2kV母聯(lián)壓板退出,未對(duì)其出口回路進(jìn)行傳動(dòng),出口傳動(dòng)未發(fā)現(xiàn)跳閘矩陣誤整定。上述情況為本次#V機(jī)組汽機(jī)超速試驗(yàn)誤跳母聯(lián)事件埋下隱患。

3暴露的問(wèn)題及防范措施

3.1安全交底不到位

繼電保護(hù)人員對(duì)廠家人員安全交底不夠,雙方對(duì)回路定值修改風(fēng)險(xiǎn)預(yù)計(jì)不足,想當(dāng)然地都認(rèn)為對(duì)方熟悉設(shè)備,未嚴(yán)格互相督促提醒。

防范措施:加強(qiáng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理,作業(yè)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)控制措施不能流于形式,應(yīng)做好作業(yè)安全技術(shù)交底。

3.2定值管理流程落實(shí)不到位

在定值的管理上存在問(wèn)題,繼電保護(hù)人員發(fā)現(xiàn)保護(hù)跳閘出口同時(shí)跳#V主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的兩組跳閘線圈,更改二次回路后麻痹大意,未通過(guò)專(zhuān)業(yè)審核即時(shí)修改定值。

防范措施:加強(qiáng)繼電保護(hù)定值的管理工作,保護(hù)裝置功能更新、二次回路改造,應(yīng)按照繼電保護(hù)管理規(guī)定、繼電保護(hù)反事故措施要求徹底核查,完善電廠定值的修改審批管理工作。

3.3班組人員技能培訓(xùn)不到位

繼電保護(hù)人員違反規(guī)定,未對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題徹底分析,未對(duì)回路徹底校核。

防范措施:加強(qiáng)對(duì)繼保人員的培訓(xùn),特別是涉網(wǎng)安全設(shè)備相關(guān)管理規(guī)定的培訓(xùn),使相關(guān)人員熟悉涉網(wǎng)安全設(shè)備管理、繼電保護(hù)管理規(guī)定,熟悉現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)配置原理,了解動(dòng)作過(guò)程及后果。

4結(jié)語(yǔ)

近些年,大批新機(jī)組相繼建成投產(chǎn),這對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了積極作用。與此同時(shí),近年電廠繼電保護(hù)頻繁不正確動(dòng)作的趨勢(shì)逐步提升,表現(xiàn)在繼電保護(hù)人員對(duì)新設(shè)備的認(rèn)識(shí)不足,檢修調(diào)試經(jīng)驗(yàn)欠缺,運(yùn)行維護(hù)水平亟待加強(qiáng)等方面。電網(wǎng)為防止誤碰、誤整定、誤接線(簡(jiǎn)稱(chēng)"防三誤")繼電保護(hù)事故事件,根據(jù)預(yù)防為主的原則,電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)繼保部門(mén)每年均下發(fā)相關(guān)繼電保護(hù)"防三誤"的核查標(biāo)準(zhǔn),要求杜絕廠網(wǎng)繼電保護(hù)異常跳閘事件事故。此次的VV2kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳閘,發(fā)變組逆功率保護(hù)出口跳閘矩陣誤整定事件,正屬于"防三誤"中誤整定的范疇,所暴露的問(wèn)題值得同行業(yè)思考學(xué)習(xí),舉一反三,為后續(xù)繼電保護(hù)檢修提供參考。