保护共用接点引起机组跳闸事故分析

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  摘要:在失步解列装置跳#1发电机组接线回路中,按照设计将失步解列保护同一跳闸接点同时接至跳发变组A屏和B屏两个外部重动4回路,使A屏、B屏两套保护装置直流回路发生了电的联系,在查找直流接地断开B屏直流电源后,由于B屏寄生回路的存在,构成跳闸回路,引起A屏外部重动跳闸出口动作,造成#1发电机组跳闸。
  关键词:同一跳闸接点;保护回路;寄生回路;电气联系
  作者简介:杨宝昌(1969-),男,河北卢龙人,河北大唐国际丰润热电有限责任公司,工程师。(河北唐山063000)
  中图分类号:TM62     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)06-0142-02
  
  2009年9月17日,某厂在查找#1机直流接地过程中,断开#1发变组B屏保护直流电源时,#1发变组A屏保护误动,#1发电机组跳闸,机组大联锁动作。
  一、事件经过
  (1)事件发生时间:2009年9月17日21∶17时。
  (2)事故前运行工况:#1发电机负荷270MW,协调投入,主汽压力17.1MPa,小机运行,电泵备用,A、B、D、E磨运行,C制粉系统备用,主汽温度537536℃,再热汽温536536℃。脱硫系统运行,其余参数正常。
  (3)事件发生经过:
  2009年9月17日18∶00,#1机组DC220V直流系统发生接地故障,绝缘监察装置显示 #1机组A屏、B屏、热控直流接地(绝缘监察装置接地支路显示为#8、#10、#41热控直流接地报警)。
  19∶00设备工程部继电保护人员办理查找直流接地工作票,分析直流系统故障报警原因,当时装置接地报警显示为:
  1)母线绝缘:正母—绝缘降低。
  2)母线电压:正对地欠压。
  3)支路绝缘:
  #8 正:6.02K,负:99.99K;(#1机组A屏)
  #10 正:6.34K,负:99.99K;(#1机组B屏)
  #41 正:2.21K,负:99.99K。(热控直流)
  用万用表实测直流母线正对地:15V;负对地:210V,证实直流系统正极接地。
  核实去热控、发变组保护电源无误,经与热控、值长请示并同意后,用对讲机及座机与主控间保持联系,进行拉路查找。21∶17在继电保护人员断开直流屏至#1发电机保护B柜两路电源开关后,#1发电机跳闸,#1发电机A屏发外部重动4动作信号发出,大联锁动作汽机跳闸,锅炉MFT动作,厂用电自动切换至备用电源。
  运行人员手动起动电动给水泵电泵,轴封改为主汽带,保持轴封压力4.0KPa以上。交流润滑油泵自启正常,顶轴油泵A自启正常,但油压低7.9MPa,手启B顶轴油泵油压14.23 MPa。
  21∶47 汽包水位恢复正常炉吹扫,投CD层1、2、4,DE层2油枪,少油点火2、3、4油枪投入,其余油枪全部故障。22∶03 大机转速到0投盘车。
  二、直流接地原因分析
  因#1、#2机组保护屏同处在一个电子室,#2机在施工中扬尘较多,造成#1发变组保护屏A内积尘接地。对保护屏内接线及装置进行检查,吸尘干燥处理,直流系统绝缘恢复正常。
  三、机组跳闸原因分析
  经继电保护人员、电科院人员、厂家人员共同查找发现,在失步解列装置跳#1发电机组接线回路中,按照设计将失步解列保护同一跳闸接点同时接至跳发变组A屏和B屏两个外部重动4回路,使A屏、B屏两套保护装置直流回路发生了电的联系,在查找直流接地断开B屏直流电源后,由于B屏寄生回路的存在,构成跳闸回路,引起A屏外部重动跳闸出口动作,造成#1发电机组跳闸。回路如图1所示。
  说明:
  (1)#1机组保护A屏采用南瑞保护装置RCS-985A,B屏采用许继保护装置WFB-805A/F。图中等效电阻1、等效电阻2为直流母线间GPS、机组测控、PMU等负载等效电阻,等效电阻1阻值为 7.1千欧,等效电阻2阻值为 25.5千欧。
  (2)设计院设计:失步解列接点为A、B屏保护共用。
  (3)在查找直流接地过程中,拉开B屏直流电源,A屏220正电源、等效电阻2、B屏外部重动4、A屏外部重动4、A屏220负电源便形成回路,A屏外部重动4回路电压达176V(80%),大于55%-70%动作电压,A屏外部重动4动作。
  四、暴露出的问题
  (1)在设计中将失步解列的同一个跳闸接点同时接入跳A、B屏两套保护回路,将两套保护直流回路连接在一起,设计违反了华北电网反措要求中“两套保护装置之间不应有电气联系”的规定,设计中存在着严重的错误。
  (2)调试过程中传动试验项目不全,未做微机保护直流的拉合及相关传动试验。调试人员曾发现施工中失步解列接点问题,但只是问了施工方,回复是设计方案,没有深入研究,也未通知继电保护专业,没有对共用接点问题引起重视。
  (3)当发生图纸变更时,施工方没经过图纸的审核就急于施工,在施工前应及时提出联络单,通知甲方。
  (4)继电保护专业对电气二次回路设计、接线审查存在漏洞,基建竣工验收把关不严,未能发现用同一接点同时启动两套保护的错误设计接线。
  (5)继电保护人员在查找直流接地的过程中,危险点分析不到位,没有认真查阅图纸,未采取必要防止保护误动的技术措施。
  (6)设计上失步解列开出的一个接点同时启动#1发变组A、B柜保护装置,造成两组直流并联,施工方与主设计确定方案后未通知保护专业,即进行施工。
  五、防范措施
  (1)对错误的设计接线进行改正,分别用失步解列两个独立接点回路启动掉A屏、B屏保护回路。改造如图2所示。
  (2)组织设计人员对机组二次回路设计接线进行全面审核,举一反三,认真查找设计中不合理之处,对不合理的接线进行改正;并对发变组保护、启备变保护、出线保护、母差保护、失步解列、NCS系统、ECS系统、厂用快切、厂用系统保护、电量采集系统、通讯系统、发电机功角测量系统、故障信息管理系统、故障录波系统等设备进行全面的检查试验,查找事故隐患,防止类似事件发生。
  (3)严格根据有关规程、规定及反措要求进行工程验收工作,验收中必须进行所有保护整组检查,模拟故障检查保护压板的唯一对应关系,避免有任何寄生回路存在。加强继电保护管理,严把保护设备投产验收关,微机保护直流拉合试验等,确保试验项目的齐全完备。
  (4)对#1发电机组直流、交流电源系统进行全面检查,规范现场电源标牌标志,规范直流的运行方式,熟练掌握系统接线,确保正确投退电源开关,防止不同电源系统并接到一起的现象发生。
  (5)对#1发电机直流接地原因进行认真查找,认真检查回路绝缘,消除直流系统接地隐患。对设备进行全面检查,对发变组保护系统、失步解列、直流系统设备、电缆夹层、沟道进行清扫、吸尘。
  (6)严格执行设备运行管理规程,运行中拉合保护直流电源前,短时断开相应保护回路压板。
  (7)检修人员要全面掌握设备情况,认真开展危险点分析与控制工作,进行任何一项工作前,针对不同的情况,提前制定并落实控制措施,做好事故预想。
  (8)失步解列启动重动4,加装大功率继电器,继电器型号为NR0520A,由大功率继电器开出的接点再启动重动4,防止串电或绝缘下降时保护误动。
  (责任编辑:刘丽娜)
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