高占海，雷定森，吳志威

（酒泉鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

前言

隨著酒鋼電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為更好地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控，提高電力系統(tǒng)集中控制，達(dá)到遠(yuǎn)程操作的自動(dòng)化水平，實(shí)行了“調(diào)控一體化”和“集控站”管理模式，實(shí)現(xiàn)了下級(jí)站所無(wú)人值守。為了不影響各工序現(xiàn)場(chǎng)正常生產(chǎn)秩序，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)啟停設(shè)備采取了常給“強(qiáng)制允許”的控制方式，但該控制方式下存在故障后現(xiàn)場(chǎng)工序仍然具備強(qiáng)制啟動(dòng)的缺陷，變電站人員無(wú)法有效管控。

1 事故經(jīng)過(guò)

某開(kāi)關(guān)站10 kV 1#渣漿泵過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘，故障切除；18 s 后10 kV 1#渣漿泵再次啟動(dòng)，造成過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作、套管零序過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，與此同時(shí)10 kV 一受電過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作跳閘，上級(jí)站所開(kāi)關(guān)過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作，套管零序過(guò)流動(dòng)作跳閘，電源撤回，快切裝置閉鎖未動(dòng)作，導(dǎo)致10 kV I段母線失壓。

2 系統(tǒng)接線方式

如圖1所示，開(kāi)關(guān)站運(yùn)行方式為兩路進(jìn)線，分別接帶10 kV Ⅰ、Ⅱ段母線運(yùn)行，分段熱備（帶有快切裝置），配出的用戶主要有整流變、動(dòng)力變、渣漿泵等；變電所10 kV Ⅰ段母線帶有消弧消諧，配出開(kāi)路為各下級(jí)站所受電。

圖1 某開(kāi)關(guān)站一次系統(tǒng)接線圖

3 原因分析

（1）10 kV 1#渣漿泵保護(hù)動(dòng)作跳閘分析

第一次：過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作跳閘，動(dòng)作值2 791.8 A，整定值118 A，時(shí)限0 s。從10 kV 1#渣漿泵故障錄波分析,裝置在監(jiān)測(cè)到故障電流T2 到保護(hù)跳閘出口T1 是31 ms，如圖2。保護(hù)出口T2 到開(kāi)關(guān)跳閘T1是45 ms，如圖3。故保護(hù)動(dòng)作正確。

圖2 10 kV 1#渣漿泵故障電流到保護(hù)跳閘出口

圖3 10 kV 1#渣漿泵保護(hù)出口到開(kāi)關(guān)跳閘

第二次：過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)作值2 787.2 A，整定值118 A，時(shí)限0 s。923 ms 后套管零序過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)作值19.56 A，整定值8 A，時(shí)限0 s。從1#渣漿泵故障錄波分析，如圖4。電機(jī)啟動(dòng)合閘到故障點(diǎn)，過(guò)流保護(hù)動(dòng)作出口，斷路器未跳開(kāi)；74 ms 后，A 相電流消失，電壓升高，B、C 相電流未變，電壓降低，產(chǎn)生零序電壓、零序電流，套管零序保護(hù)動(dòng)作，故保護(hù)動(dòng)作均正確。

圖4 10 kV 1#渣漿泵故障錄波

（2）10 kV一受電保護(hù)動(dòng)作跳閘分析

過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作跳閘，動(dòng)作值10 923 A，整定值4 200 A，時(shí)限0.2 s，斷路器動(dòng)作跳開(kāi)，10 kV I段母線失壓。從10 kV 一受電故障錄波分析，從出現(xiàn)故障電流圖5 的T2 到受電保護(hù)跳閘出口和圖6 的T1，延時(shí)200 ms（裝置內(nèi)故障錄波記錄時(shí)間只有200 ms，所以有2次故障記錄），故保護(hù)動(dòng)作正確。

圖5 10 kV一受電保護(hù)動(dòng)作故障電流T2開(kāi)始

圖6 10 kV一受電保護(hù)動(dòng)作跳閘T1出口

（3）快切裝置未動(dòng)作分析

10 kV I 段母線失壓時(shí)快切裝置閉鎖告警，經(jīng)分析由于配出開(kāi)路故障未隔離，受電后備保護(hù)動(dòng)作閉鎖快切裝置，故未動(dòng)作正確。

（4）某變電所一回保護(hù)動(dòng)作跳閘分析

某開(kāi)關(guān)站一回過(guò)流一段保護(hù)動(dòng)作跳閘，動(dòng)作值10 923 A，整定值4 200 A，時(shí)限0.2 s，斷路器動(dòng)作分開(kāi)，通過(guò)對(duì)某開(kāi)關(guān)站一回與某開(kāi)關(guān)站一受電裝置對(duì)時(shí)，相差36 s，兩個(gè)裝置屬于同時(shí)動(dòng)作；從故障錄波分析，裝置監(jiān)測(cè)到故障電流到保護(hù)跳閘是204 ms，斷路器分閘38 ms，保護(hù)裝置及斷路器均動(dòng)作正確。見(jiàn)圖7。

圖7 一回保護(hù)動(dòng)作跳閘故障錄波

（5）變電所消弧消諧未動(dòng)作分析

經(jīng)分析，此次故障中零序過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，是由于A相斷線，三相不平衡產(chǎn)生零序電壓，且零序電壓45.4 V，A 相電壓77 V，B、C 相電壓19 V 左右，不滿足消弧消諧接地判據(jù)（既不滿足弧光接地，也不滿足金屬性接地），故某變電所10 kV 1#消弧消諧未動(dòng)作正確。

結(jié)論：開(kāi)關(guān)站10 kV I 段母線失壓，是由于所配出的10 kV 1#渣漿泵電機(jī)故障跳閘后，現(xiàn)場(chǎng)人員再次啟機(jī)，而此時(shí)10 kV 1#渣漿泵斷路器故障未隔離，造成越級(jí)跳閘。

4 整改建議

（1）對(duì)不具有M5025 繼電器的高壓柜，增加中間繼電器。采用保護(hù)事故總啟動(dòng)中間繼電器閉鎖合閘，在控制回路中用事故總繼電器常開(kāi)接點(diǎn)啟動(dòng)中間繼電器，中間繼電器常閉接點(diǎn)串入合閘回路[1]，常開(kāi)接點(diǎn)接入遙信回路；當(dāng)中間繼電器吸合時(shí)閉鎖合閘回路[1]，同時(shí)向監(jiān)控后臺(tái)發(fā)送事故閉鎖合閘信號(hào)，以便于變電站值班人員監(jiān)控，有效杜絕保護(hù)動(dòng)作跳閘后現(xiàn)場(chǎng)再次啟機(jī)的可能。

（2）將保護(hù)事故總信號(hào)送至現(xiàn)場(chǎng)PLC,由PLC 閉鎖合閘。利用保護(hù)裝置事故總繼電器的特點(diǎn)，采取將“事故總信號(hào)”通過(guò)電纜送至現(xiàn)場(chǎng)PLC 控制系統(tǒng)，完善PLC系統(tǒng)內(nèi)部程序，當(dāng)PLC系統(tǒng)接收到“事故總信號(hào)”時(shí)閉鎖PLC 合閘輸出并發(fā)出告警，現(xiàn)場(chǎng)操作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，防止再啟動(dòng)。

（3）具有M5025 繼電器的高壓柜，利用保護(hù)事故總與M5025 繼電器配合閉鎖合閘。依據(jù)保護(hù)裝置事故總繼電器的特點(diǎn)，將原有高壓柜內(nèi)的允許合閘繼電器M5025 利用起來(lái)，與保護(hù)事故總配合使用；原回路中M5025 繼電器常開(kāi)接點(diǎn)串入現(xiàn)場(chǎng)合閘回路，變電站值班人員發(fā)送允許合閘信號(hào)后M5025繼電器常開(kāi)接點(diǎn)閉合，現(xiàn)場(chǎng)可以正常啟機(jī)；將事故總常開(kāi)接點(diǎn)接入M5025 繼電器復(fù)歸回路，保護(hù)動(dòng)作后M5025 繼電器復(fù)歸，常開(kāi)接點(diǎn)打開(kāi)，閉鎖合閘回路，同時(shí)向監(jiān)控后臺(tái)發(fā)出允許撤回信號(hào)，便于變電站值班人員監(jiān)控。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次故障的綜合分析，可見(jiàn)帶故障啟機(jī)對(duì)設(shè)備、電網(wǎng)的危害與損失很大，所以從人防到技防工作需進(jìn)一步完善，利用技術(shù)手段減少人的不安全行為，從而確保人身、設(shè)備、電網(wǎng)的安全。