安全管理网

零序功率方向接反,保护误动全厂停电

  
评论: 更新日期:2017年11月06日

【事故经过】
        甲电厂21 台机全开,葛上极Ⅱ停运,极Ⅰ运行,送华东电力300 MW。500kV 交流线路全部运行,湖南网与华中主网通过葛岗线联网运行,葛岗线南送100MW,湖南500kV系统四边形环网运行。乙电厂3台机运行,出力720 MW,经五岗线、五民线送出。乙电厂1、2号机、五民线接Ⅱ母运行,3号机、五岗线接Ⅰ母运行,母联5012 合上,合母运行。系统频率为50.22 Hz。系统接线图如附图所示。
        
        1996年6月3日0时9分雷雨天气,葛岗线距葛侧30%处B相瞬时接地故障,两侧保护动作正确,50ms切除故障,970ms两侧重合闸重合成功。事故过程中,五岗线岗市侧TLS1B (美国GE公司产,构成欠范围允许式高频距离保护) 屏内附加零序反时限方向过流保护TCC5100误动作,岗 5041、5042断路器55ms 三相跳闸,0.8s后,葛岗线岗市侧过电压保护动作发讯远跳对侧乙电厂5051开关。另外,乙电厂1 号机低压过流保护BYL- 3误动作,母联5012及乙电厂5001、801、802 相继跳闸,造成 1、2号机停机,3号机空转。 五民线处于充电状态,乙电厂与系统解列,全厂停电。此时,系统损失负荷 720MW,频率由50.22 Hz降至49.81Hz。所幸葛岗线两侧重合闸重合成功,南送功率由100MW增至660MW, ,弥补了湖南网功率缺额, ,使整个系统得以维持稳定运行,避免了一次系统事故的发生。0时30 分乙电厂3号机倒Ⅱ母运行,P=240MW,,经五民线并网,恢复厂内供电。1时15分2号机经五5001并网,乙电厂出力480 MW,经五民线送出。2时17分3号机并网。 至此,乙电厂3台机全部并网,经五民线送出。2 时37 分母联断路器5012 合上,3时37分五岗线送电,停用乙电厂1、2号机低压过流保护,3时52分3号机倒至Ⅰ母运行,全厂恢复事故前运行方式。
        【原因分析】
        葛岗线配有两套欠范围允许式高频距离保护,两侧两套保护均动作正确,50 ms 切除故障,重合闸重合成功,为保证湖南系统稳定运行起到了关键的作用。但五岗线岗市侧零序反时限方向过流保护TCC5100 误动三相跳闸,乙电厂1号机低压过流保护误动作,造成全厂停电需进一步分析。
        1、五岗线三相跳闸分析
        事故过程中,五岗线两则断路器相继三相跳闸。两侧保护动作掉牌信号及收发信机计数器动作情况如附表所示。
           
        由附表分析可知,岗市侧TLS1B屏内零序反时限方向过流保护TCC5100的速动段动作跳闸,导致岗5041、5042三相跳闸。此时,乙电厂及五岗线乙电厂侧仍未跳闸,五岗线处于充电状态,从而使五岗线岗市侧出现过电压。过电压保护定值为: U =1.2 Un ,t=0.8s;动作后果为: 过电压动作发信远跳对侧乙电厂5051。0.8s后,岗市侧过电压保护动作,过压远跳对侧信号经五岗线41、43号复用载波通道的远跳命令发信至乙电厂,乙电厂收到远跳命令, 并经CGQ- 3故障启动装置动作, 发出跳闸命令,乙电厂5051三相跳闸。葛岗线单相接地故障,对五岗线而言,属区外故障。 且岗市侧反应为反向故障,乙电厂为正向故障,那么,岗市侧零序保护为什么会误动跳闸,而乙电厂侧未动作呢?乙电厂1号机及五岗线于1994 年12月投产。继电保护整定部门下达的定值通知单已明确要求将TLS1B屏内的TCC5100零序反时限方向过流保护退出运行。但事故后现场检查结果表明该保护并未退出, 此乃该保护误动跳闸的直接原因。分析认为,只有当零序方向继电器的方向接反, 且当时五岗线的零序电流达到其动作值,TCC5100方可能误动跳闸。检查结果表明,零序方向果然接反。按厂家提供的资料,TCC5100零序方向过流继电器动作灵敏角为-70°,要求接入的电流、电压为正极性接线。而设计院提供的图纸仍按国内零序方向过流继电器接线习惯,设计成电流、电压为反极性接线, 灵敏度为70°,为TCC5100保护误动作提供了潜在的可能性。然后,对TCC5100的动作值进行了进一步的检查。 因定值通知单未给出数值,基建调试时所置数值即为其动作值。盘面刻度显示,零序速段的动作值为1.35A ,实测值为1.4 A,对应一次电流为1750A( CT变比为1250/1A) ,而当时五岗线的零序电流已超过此动作值。由于以上几个因素的同时存在,所以TCC5100保护的误动跳闸是必然的。由于乙电厂侧TCC5100零序反时限方向过流保护动作值调试时置最大值,且其零序方向亦接反,继电器反应为反向故障,所以该保护不能动作而未跳闸。
        2、乙电厂跳闸分析
        事故过程中,乙电厂1号机低压过流保护BYL-3误动作, 4.5 s母联断路器乙电厂5012 跳闸, 5.0s时1、2号机-变单元的出口开关乙电厂801、802及其联合单元开关乙电厂5001跳闸。1、2号机停机,五民线处于充电状态,3号机保护未动作停机,但由于母联开关和五岗线已跳闸, 使乙电厂与系统解列,并失去厂用电,全厂停电。故障发生在葛岗线,且50ms即被切除,乙电厂1号机的低压过流保护为什么会误动跳闸呢?乙电厂发电机低压过流保护型号为BYL-3, 其动作原理为:一旦电流I>1.1 In ,便可记忆保持,在整定延时内,当正序电压一直偏低,且满足条件U<0.8Un ,则保护经t1=4.5s 跳乙电厂母联断路器乙电厂5012,经 t2= 5.0 s跳乙电厂801、802、5001、高厂变低压侧开关,停机灭磁,闭锁电气制动并启动失灵。葛岗线单相接地故障时,因为一方面葛岗线单瞬接地为远处故障, 另一方面,乙电厂为电源端,一次电压不可能低于0.8Un ,况且故障在50 ms 即被切除,电压恢复正常, 低电压更不可能维持至4.5s甚至5.0s,所以,乙电厂1号机低压过流保护不应动作跳闸。发电机端电压从保护屏端子排引入, 经电压切换器(型号为K17U)、正序电压经过滤过器后, 再进入低压过流继电器BYL- 3。如果回路接线正确,系统正常时,进入低压继电器的正序电压应为系统运行电压, 为1.0Un左右, 即使出现过电流I>1.1In,低压过流继电器也不可能动作。但事故后检查发现进入低压继电器的正序电压为0。经过检查输入回路,机端电压接到保护端子排相序正确, 经电压切换器后,相序变反, 从而使机端电压经过正序滤过器输出的电压为负序电压。即在正常时,负序电压为0, 低电压条件已经满足, 只要出现过电流I>1.1In,便可记忆保持,整定延时一到,保护即可动作跳闸。这就是此次乙电厂1号机低压过流保护误动跳闸的原因。
        【防范措施】
        因保护定值通知单是继电保护和安全自动装置运行的依据。基建、维护、运行部门均应按保护定值通知单整定、调试、验收、检验、运行。对新设备投产1年后的定期检验, 既应对保护定值进行检查,同时也需对二次回路逐一查线、核对, 包括定值通知单中要求投入和退出的回路。因保护装置检验需根据检验规程进行,应加入交流电流、电压进行检查,以检查有关回路的正确性。对二次回路的设计应根据继电器动作原理和特性的实际情况进行。对继电保护必须实行设计、安装、调试、检验、维护运行的全过程管理。 每一环节都必须保证其正确性,才能保证继电保护装置的正确动作,为电力系统的安全稳定动行提供技术保障。
       
       

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们