鄧 嶸，劉天松，秦清林

(大唐桂冠合山發(fā)電有限公司，廣西 合山 546501)

合山發(fā)電有限公司3 號(hào)機(jī)組為超臨界670 MW機(jī)組，于2011-12-22 投產(chǎn)。3 號(hào)機(jī)組于2012年8月進(jìn)行首次大修，在進(jìn)行3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)時(shí)其電機(jī)發(fā)生故障，3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)未動(dòng)作，越級(jí)由6 kV 工作ⅢB 段備用電源進(jìn)線(xiàn)6331 DL 跳閘，致使6 kV 工作ⅢB 段整段失電。

1 設(shè)備現(xiàn)狀

3 號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)出口電壓為20 kV，經(jīng)過(guò)廠(chǎng)高變降壓至6 kV，主要提供機(jī)組工作電源，分為6 kV 工作ⅢA 段和6 kV 工作ⅢB 段。其備用電源均取至02 號(hào)啟備變低壓側(cè)。系統(tǒng)一次接線(xiàn)如圖1 所示。

圖1 3 號(hào)機(jī)6 kV 廠(chǎng)用電源系統(tǒng)接線(xiàn)

其中，02 號(hào)啟備變配置為南瑞繼保RCS985T變壓器保護(hù)，分支零序保護(hù)I 段保護(hù)定值(一次值)為50 A，延時(shí)2.0 s，跳其備用進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)；6 kV ⅢA、B 段饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)配置為珠海拓普智能電氣股份有限公司生產(chǎn)的TOP9720 系列保護(hù)裝置，所有6 kV 饋線(xiàn)零序保護(hù)均采用太原合創(chuàng)自動(dòng)化有限公司生產(chǎn)的WXJ196B 型微機(jī)小電流系統(tǒng)接地選線(xiàn)裝置，該裝置啟動(dòng)電壓為30 V、跳閘延時(shí)1 s，僅投饋線(xiàn)跳閘，母線(xiàn)跳閘退出。

2 事件經(jīng)過(guò)

2012-09-11，3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)檢修完成后進(jìn)行試運(yùn)，運(yùn)行人員騰空6 kV 工作ⅢB 段整段負(fù)荷，6 kV 工作ⅢA 段和6kV 工作ⅢB 段工作電源進(jìn)線(xiàn)6302DL、6332DL 斷開(kāi)，備用電源進(jìn)線(xiàn)6301DL、6331DL 合閘，6 kV 工作ⅢA 段和6 kV 工作ⅢB段由02 號(hào)啟備變供電。運(yùn)行值班員搖測(cè)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電機(jī)絕緣合格后，送上工作電源，合上3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)起動(dòng)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)時(shí)，6 kV 工作ⅢB段備用電源進(jìn)線(xiàn)6331DL 跳閘，6 kV 工作ⅢB 段整段失電。

開(kāi)關(guān)跳閘后，經(jīng)查6 kV 工作ⅢB 段小電流接地選線(xiàn)裝置發(fā)母線(xiàn)接地信號(hào)，保護(hù)沒(méi)有出口，02號(hào)啟備變B 分支零序保護(hù)I 段動(dòng)作。由于6 kV 工作ⅢB 段除了3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電源外沒(méi)有其他負(fù)荷，未對(duì)其他設(shè)備造成影響。檢查電機(jī)無(wú)異常后，再試起3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)，保護(hù)動(dòng)作情況同第1 次，就地檢查3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)電機(jī)本體，發(fā)現(xiàn)有冒煙現(xiàn)象。

3 原因分析

(1)打開(kāi)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)馬達(dá)引線(xiàn)接頭盒、星尾接線(xiàn)盒進(jìn)行外觀(guān)檢查，無(wú)異常，在引線(xiàn)接頭盒處拆開(kāi)電纜，搖測(cè)電纜絕緣合格，但電機(jī)對(duì)地絕緣為0。拆開(kāi)星尾連接線(xiàn)，逐相搖測(cè)電機(jī)絕緣，發(fā)現(xiàn)B 相對(duì)地絕緣為0，判斷B 相接地，隨后解體電機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)B 相端部擊穿。

(2)對(duì)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)零序電流CT 進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果合格，保護(hù)回路無(wú)異常。通過(guò)故障錄波分析，第1 次流動(dòng)3B 號(hào)引風(fēng)機(jī)時(shí)，B 相電壓于720 ms 后降低，同時(shí)出現(xiàn)零序電壓和零序電流，2 s 后跳備用電源進(jìn)線(xiàn)，故障消失。第2 次啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)瞬間B 相電壓降低，同時(shí)出現(xiàn)零序電壓和零序電流，2 s后跳工作進(jìn)線(xiàn)，故障消失，且在2 次保護(hù)動(dòng)作過(guò)程中，02 號(hào)啟備變低壓側(cè)ⅢB 分支零序電流和零序電壓同向。

(3)按說(shuō)明書(shū)對(duì)小電流接地選線(xiàn)裝置進(jìn)行單裝置校驗(yàn)。從繼電保護(hù)測(cè)試儀上任取一相電壓量，將其極性端和非極性端對(duì)應(yīng)接入WXJ196B 型微機(jī)小電流系統(tǒng)接地選線(xiàn)裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)裝置)的第一路電壓輸入端子上；再取一相電流量，同樣按照極性對(duì)應(yīng)的方式接入到裝置的第一路電流輸入端子上。設(shè)置繼電保護(hù)測(cè)試儀電壓輸出31 V，相位20°；電流0.1 A，相位0°；即零序電壓超前零序電流20°，此時(shí)為出線(xiàn)接地，其跳閘繼電器閉合，用萬(wàn)用表測(cè)量其相應(yīng)結(jié)點(diǎn)接通。再將電壓的相位改為30°，60°，90°等值進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果正確。

經(jīng)查該小電流接地選線(xiàn)保護(hù)用CT 和PT 接線(xiàn)方法，均為同極性接入保護(hù)裝置。因此，當(dāng)饋線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，零序電流超前零序電壓110°。按照CT和PT 同極性的方法，在零序電壓滿(mǎn)足的情況下，小電流選線(xiàn)裝置判斷為母線(xiàn)故障，發(fā)母線(xiàn)故障信號(hào)，由于未投跳母線(xiàn)，故障電流未消除，因此越級(jí)由02 號(hào)啟備變B 分支零序保護(hù)I 段動(dòng)作，跳開(kāi)備用電源進(jìn)線(xiàn)，其電壓電流保護(hù)動(dòng)作區(qū)如圖2 所示。

圖2 饋線(xiàn)零序電壓電流保護(hù)動(dòng)作區(qū)

至此，可以得出如下結(jié)論：

(1)小電流接地選線(xiàn)保護(hù)用CT 和PT 接線(xiàn)按同極性接入無(wú)法正確判斷饋線(xiàn)故障或母線(xiàn)故障，并由于母線(xiàn)故障情況下未投跳閘功能，造成由上級(jí)保護(hù)動(dòng)作切除故障電流的后果；

(2)該小電流接地選線(xiàn)保護(hù)裝置不可靠。

4 采取措施

針對(duì)分析出的原因，小電流系統(tǒng)接地選線(xiàn)裝置可以將母線(xiàn)PT 的接法改為反極性接法，使裝置能正確選線(xiàn)判斷饋線(xiàn)故障或母線(xiàn)故障。但周邊使用小電流接地裝置的各電廠(chǎng)或供電局，均反映該裝置曾出現(xiàn)誤動(dòng)情況，并建議取消系統(tǒng)中小電流系統(tǒng)接地選線(xiàn)裝置，將所有負(fù)荷的零序電流接入綜合保護(hù)裝置，用6 kV 綜合保護(hù)裝置的零序電流保護(hù)實(shí)現(xiàn)。

因此，可將6 kV 工作ⅢA 段和6 kV 工作ⅢB 段所有負(fù)荷的零序電流接入本身的綜合保護(hù)裝置，并進(jìn)行定值計(jì)算和整定，并在同類(lèi)型故障中，由6 kV 綜合保護(hù)裝置零序電流保護(hù)延時(shí)0.1 s 正確動(dòng)作切除故障電流，驗(yàn)證改造成功有效。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著保護(hù)原理和制造技術(shù)的不斷發(fā)展，3～66 kV 中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)電阻、消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)的單相接地選線(xiàn)常采用小電流接地選線(xiàn)裝置，用于指示出發(fā)生單相接地故障的線(xiàn)路。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該裝置對(duì)電流和電壓互感器極性有嚴(yán)格的要求，且在設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程中，不便模擬接地故障從而檢驗(yàn)CT、PT 接入極性，容易造成裝置誤動(dòng)或者拒動(dòng)。因此，在目前綜合保護(hù)日趨成熟及母線(xiàn)故障較饋線(xiàn)故障較少的情況下，母線(xiàn)故障由弧光保護(hù)及電源后備保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣保護(hù)系統(tǒng)的可靠性較高。

1 賀家李，李永麗，董新洲，等．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理(第4 版)[M]．北京: 中國(guó)電力出版社，2010.