升压站交流串直流,断路器跳闸全站失压

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2017年11月09日

【事故经过】
2006年3月16日,09: 43,某电厂500kV 5011,5012,5022开关同时跳闸,500 kV开关站全站失压,3号主变,3号机组厂用电失电,4号主变失电。当时3号机组未开机,湘云I线5012,湘云Ⅱ线5022负荷很小,2条线路带3号机组一小部分厂用负荷运行。
检查保护动作情况如下:
(1)湘云I线线路保护L90屏和PSL603屏无保护动作出口,只有PT断线信号。
(2)湘云Ⅱ线线路保护L90屏和PSL603屏无保护动作出口,只有PT断线信号。
(3)5011断路器保护无保护动作出口,有PT断线信号,同时发现装置事件中在事故发生这一时段有很多次“断路器保护启动,断路器保护复归”记录,打印波形图,电流电压波形无异常,开关量无启动变位。5012,5022断路器保护现象同上。
(4)5011断路器操作箱第1组跳闸红色信号灯和第2组跳闸红色信号灯均亮。
(5)5012断路器操作箱第1组跳闸红色信号灯不亮,第2组跳闸红色信号灯亮。
(6)5022断路器操作箱第1组跳闸红色信号灯和第2组跳闸红色信号灯均不亮。
(7)调取线路故障录波图形,只有湘云Ⅱ线录波器在当时录下1个波形记录,打印波形查看电流电压无异常,亦无保护动作启动录波的开关量记录。
(8)3号发变组保护,无保护动作出口(因3号发变组保护中的线路保护联跳逻辑还未下装,故该保护暂未投用)。
(9)4号发变组保护,变压器保护A2柜、B2柜均有线路保护联跳出口及信号掉牌。
(10)其他保护无保护动作信号。
(11)特别现象:事故发生1个多小时之后,突然3个断路器操作箱内继电器不断的高频率异响,而且持续响动,同时各屏柜端子排上光耦红灯全亮;拉开5011,5012开关屏后直流操作电源,此2个操作箱不再响动,拉开5022开关屏后所有空气开关,其操作箱内仍然不停异响,但过了一段时间,突然不再有异常响动。
【原因分析】
据现象分析以及试验验证:
1、3个断路器并非线路保护动作而跳闸,否则,4块线路保护屏应有保护动作信号;
2、也并非各自断路器保护动作,否则,3块断路器保护屏也应有保护动作信号,而且,3个开关保护同时动作的可能性不大;
3、从4号发变组掉牌来看,只有“线路保护联跳”动作信号掉牌,可以确认有断路器辅助接点和断路器操作箱TJR或TJQ动作接点送来,由此可知,是先有500 kV开关跳闸,后有发变组保护的“线路保护联跳”动作;
4、根据动作当时的各种记录,以及系统运行情况,可知开关跳闸当时并无电气故障发生,由此,可初步判断为开关误跳闸;
5、网控既然无任何保护动作出口记录,由此判断并非保护误动作导致跳闸;
6、查开关跳闸记录,可知3个开关跳闸基本同时发生,对这种可能性分析如下:
(1)直流电源有接地故障。事故发生后查直流电源,并无直流接地,而且后来操作箱异响时直流电源异无接地现象,事故后做试验得到3个操作箱内TJR和TJQ继电器动作电压试验数据为:5012第2组动作值48V,其他5011的2组,5022的2组,5012第1组,动作电压均在60~70 V;而且,通过试验,将直流2极分别接地,也未见有开关跳闸;由此可知,若直流接地,导致3个断路器同时跳闸几乎是不可能的;
(2)直接人为误碰断路器操作回路。要使3个断路器同时跳闸,必须是3个断路器控制回路多点同时误碰,当时网控升压站并无人员工作,因此这种可能性也是可以排除的;
(3)直流电源内串入交流量,这种可能性最大,因为只要直流系统中任意1点串入交流量,则整个直流系统都可能带有交流电压量,依据现象也可看出,直流系统串入交流量的嫌疑最大。
7、用1000 V摇表摇测5011,5012,5022断路器保护柜中所有开入回路,所有开出回路的绝缘,没有发现绝缘异常;
8、将一路直流(+)接地,测另一路直流对地电压,发现另一路直流(+)也接地了((一)接地也是同样情况),由此可知2路直流并列运行,在直流分电屏上分别单个拉空气开关,发现当拉开公用测控柜的直流电源时,2路直流分离,不再并列运行,查公用测控柜可知,2路直流是通过其“双电压自动切换继电器”并列的;
9、查3个开关的控制回路,发现有1个端子接线错误,即5022断路器保护柜的lOlb(Ⅱ路电源+)本应接到4D8端子,但实际接到了备用端子BD8,然后通过短接线引至4D8;而南自厂家根据设计院的修改图,也将送至3号发变组的“5022断路器保护动作联跳”回路在BD8端子上中转了一下,这样,导致主厂房内发变组的直流(+)与网控直流(+)并列运行;
10、测取断路器保护屏上光耦的动作功率,发现其动作功率均极小,64 V电压动作时,动作电流只有200 uA,由此可知,只要其外部回路中有一个干扰电压达到64 V,不需要多大功率,光耦即可动作亮灯,装置即可判收到保护启动信号而不断地启动、复归;
11、将交流220 V电源通过滑线变阻器从零缓慢加入直流(+)极,当交流量达到120 V左右时,开关突然无故跳闸,同时操作箱跳闸红灯亮,同时操作箱中不断有异响,现象同前文中描述的一致。多次重复此试验,结果相同。
由以上试验和分析:可以肯定,本次事故的直接原因是人为的因素导致直流电源中串入了交流电压,导致5011,5012,5022断路器3个几乎同时跳闸。而且因直流中带交流量,导致断路器保护中的开入量光耦受到干扰,因此判收到“发变组启动失灵节点”开入,以致断路器保护不断的启动复归;同时因3个开关的辅助接点都送到了4号发变组保护,且5011,5012的断路器操作箱TJR或TJQ动作接点也送到4号发变组保护,所以4号发变组保护的“线路保护联跳”也会动作掉牌。
【防范措施】
1、直流系统在运行时,应特别注意其运行的状态是否正常,运行和检修人员应多加检查;
2、若有涉及到回路的安装和检修工作,应注意安全措施,尽量避免带电作业,同时不得乱碰误碰屏内端子接线;
3、将直流电源量送入录波装置,录波波形便于及早发现直流故障,亦便于查找事故起因;
4、断路器保护屏内光耦必须更换动作功率满足要求的光耦继电器;
5、所有能与GPS对时系统联络的装置,均应联好,使所有装置时间保持同步,便于事故分析;
6、5012操作箱中的第2组TJR的动作值偏低,只有49 V,需更换;
7、直流系统监测装置需调试完好。

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