萬宏程（國網(wǎng)江西省電力公司柘林水電廠，江西九江　332000）

一次保護邏輯誤動的分析與整改

萬宏程（國網(wǎng)江西省電力公司柘林水電廠，江西九江332000）

分析了柘林水電廠因四號發(fā)電機出口處發(fā)生三相短路，四號發(fā)電機縱差保護正確動作后，由于四號發(fā)電機低壓記憶過流保護因保護邏輯上的問題，跳開三號主變各側(cè)開關(guān)，造成三號主變非正常退出運行，近區(qū)停電的原因。通過原因分析提醒繼電保護人員，在保護裝置的選型和配置結(jié)合實際情況，進一步搞好繼電保護工作，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

水電廠 發(fā)電機保護 分析 對策

1　概述

柘林水電廠為壩后式廠房，在江西省電力系統(tǒng)中起調(diào)頻、調(diào)峰及事故備用的作用，總裝機容量420MW。四號水輪發(fā)電機組的容量為45 MW，水輪發(fā)電機組由東方電機廠生產(chǎn)，發(fā)電機型號為TS-900/ 135-56，額定功率53000kVA，額定電壓/電流 10500V/2920A。三號主變?yōu)槿ψ兘泳€組變?yōu)閅N，yn，d11，型號為SFS10-63000/110 121±2×2.5%/38±5%/10.5，四號發(fā)電機通過3SM母線與三號主變相聯(lián)接入110kV、35kV系統(tǒng)，三號主變是江西電網(wǎng)110kV與35kV電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變，擔(dān)負(fù)著地區(qū)及周邊的用電負(fù)荷。四號發(fā)電機及三號主變保護裝置采用的均為許繼公司的WFB－100型微機保護裝置。

2　事故前運行方式及事故經(jīng)過

2.1事故前運行方式

四號發(fā)電機正常運行，負(fù)荷情況為有功28MW，無功-8.7MVar，其它機組備用，121B，122B，123B，125B，126B并入系統(tǒng)運行，A廠廠用電處于分段運行，220kV柘西II線，柘盤線，母聯(lián)開關(guān)處于合閘狀態(tài)，110kV線路正常運行，35kV線路正常運行。

2.2事故經(jīng)過

（1）2006年1月2日5時40分四號機組突然甩負(fù)荷，主控室報4F縱差保護動作，4F出口油開關(guān)事故跳閘，4F轉(zhuǎn)速115%，4F低壓記憶過流保護I、II段動作，三號主變110kV 側(cè)12DL 三相跳閘；35kV 側(cè)31DL三相跳閘；10.5kV 側(cè)04DL、07 DL三相跳閘；四號發(fā)電機滅磁開關(guān)4FFMK跳閘；四號發(fā)電機停機。

（2）經(jīng)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)四號發(fā)電機機端1YH電壓互感器T接的小鋁排B相支柱瓷瓶炸裂，其它兩相支柱瓷瓶燒損嚴(yán)重，在地面發(fā)現(xiàn)一只死老鼠。

3　事故原因分析

經(jīng)現(xiàn)場情況判斷，原因為老鼠攀爬引起四號機機端1YH電壓互感器T接的小鋁排引起三相弧光短路，四號發(fā)電機4F差動保護正確動作，跳開04DL、4FFMK、機組停機。經(jīng)過7.5秒后由4F低壓記憶過流保護動作跳開三號主變?nèi)齻?cè)12DL、31DL、07DL斷路器，因我廠的發(fā)電機采用自并勵方式，發(fā)電機配置的低壓記憶過流保護，是做為本機組和同單元接線主變的后備保護，低壓記憶過流保護原理構(gòu)成為電流起動記憶，同時電壓下降，只有電壓恢復(fù)正常時，低壓記憶過流保護才返回.當(dāng)時的情況是因為發(fā)電機出口處發(fā)生三相短路，機組差動正確動作跳開四號發(fā)電機出口開關(guān)，但由于四號發(fā)電機低壓記憶過流后備保護記憶了故障電流，且差動保護動作后發(fā)電機全停，機端電壓為零使低電壓條件滿足，經(jīng)動作時限后低壓記憶過流保護出口，跳開3號主變各側(cè)開關(guān)。4F差動保護正確動作，跳開04DL、4FFMK、機組停機后，發(fā)電機機端的短路點已被切除，對電網(wǎng)已不構(gòu)成影響。而此時由于發(fā)電機低壓記憶過流保護記憶了短路電流（廠家設(shè)定記憶時間為15秒），發(fā)電機已由差動保護動作停機，停機后機端已無電壓，低壓條件也同時滿足，經(jīng)過發(fā)電機后備時限定值7秒，發(fā)電機低壓記憶過流保護出口跳開了三號主變各側(cè)斷路器，造成了三號主變非正常停運，這是保護邏輯上的一個缺陷，它造成了故障后停電范圍的擴大。

表1　

4　事故后缺陷處理情況

四號發(fā)電機保護使用的是許繼的WFB-100型保護裝置，許繼公司對更改低壓記憶過流保護邏輯有一定難度，許繼公司也無法實現(xiàn)在主保護動作后將低壓記憶元件返回，在與省中調(diào)繼電保護部、省電科院有關(guān)人員多次研討下，根據(jù)110kV、35kV系統(tǒng)保護配置情況，提出了更改發(fā)電機后備保護動作后果的方式，針對以上情況，省中調(diào)繼電保護部下發(fā)了（2006）調(diào)繼整改字第（01）號，《江西電網(wǎng)繼電保護及安全自動裝置整改通知單于》，要求對四號發(fā)電機低壓記憶過流保護動作后果及動作時限進行整改.并提出如下建議：

（1）低壓記憶過流保護動作后果更改如表1：

（2）取消四號發(fā)電機低壓記憶過流保護T2壓板（原動作后果為跳主變各側(cè)開關(guān)）。

實施步驟：

①結(jié)合四號發(fā)電機檢修進行實施，更改發(fā)電機低壓記憶過流T1動作時限整定值。

②拆除四號發(fā)電機低壓記憶過流保護T2保護出口壓板，將電流定值整定為99A、時限定值整定為99秒，電壓定值整定為0V。

③二次回路更改。

④保護及二次回路正確性校驗：1）退出發(fā)電機保護裝置上所有出口壓板；2）發(fā)電機保護裝置安全措施：按現(xiàn)場設(shè)備圖紙，甩去發(fā)電機保護屏端子排上跳其它設(shè)備開關(guān)的接線，在四號發(fā)電機保護屏后甩開跳12DL線圈（3X：25，3X：28），跳31DL線圈（3X：31，3X：34），跳07DL線圈（3X：37，3X：40）。3）保護屏后通電及傳動試驗，通電模擬低壓記憶過流保護T1動作，動作值應(yīng)正確，保護動作信號燈應(yīng)正確，監(jiān)控系統(tǒng)信號顯示應(yīng)正確，傳動試驗：投入低壓記憶過流保護T1保護壓板，跳04DL線圈1壓板、跳04DL線圈2壓板、跳FMK壓板、跳12DL線圈壓板、跳31DL線圈壓板、跳07DL線圈壓板，合04DL、FMK，保護屏上模擬低壓記憶過流保護T1動作，04DL、FMK應(yīng)跳閘，多次模擬保護低壓記憶過流保護T1開出，用萬用表分別測量端子排上跳12DL線圈（3X：25，3X：28），跳31DL線圈（3X：31，3X：34），跳07DL線圈（3X：37，3X：40）應(yīng)無導(dǎo)通現(xiàn)象。4）恢復(fù)各項安全措施。

5　應(yīng)吸取的教訓(xùn)和防范措施

（1）對四號發(fā)電機機端電壓互感器T接三相小鋁排和損壞的3個支柱瓷瓶進行更換，用絕緣熱縮帶包扎了四號機組機端互感器上方小鋁母線，對存在相同情況的一、二、三號發(fā)電機裸露小鋁母線用絕緣熱縮帶進行包扎。

（2）對存在同樣保護邏輯問題的一、二、三、五、六號發(fā)電機的定值及二次回路進行整改。

（3）對廠房通道門、窗戶完好情況及電纜孔洞的封堵情況再次進行全面檢查，制定整改方案。

對1YH和2YH電壓互感器進行了更換，將原來JDJ-10型換成JDZX-10R（0.5A）10/√3，0.1/√3，0.1/√3kV，0.2/0.5級15/ 20VA鎧裝小車式PT柜。