羅小國 郭曉平

（潮州深能甘露熱電有限公司，廣東 潮州 515642）

0 引言

某電廠2號發(fā)電機組有功功率為200 MW，機端額定電壓為15.75 kV，發(fā)變組保護雙重化配置發(fā)電機采用北京四方繼保自動化股份有限公司的CSC-306D微機型發(fā)變組保護裝置，變壓器保護用北京四方繼保自動化股份有限公司的CSC3-16M變壓器保護，配置單套CSC336變壓器非電量保護。發(fā)電機逆功率保護是作為汽輪機突然停機，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行，為防止汽輪機葉片過熱而導致葉片損壞的保護。逆功率保護A、B柜采樣CT均取自發(fā)電機端獨立的兩組電流互感器，采樣PT取自發(fā)電機端獨立的兩組電壓互感器，如圖1所示。

圖1 發(fā)電機保護配置圖

1 事件經(jīng)過

2014年1月9日，某電廠2號機大修后做汽機超速試驗。1號機組帶145 MW負荷，2號機做大修后汽機超速試驗負荷降至3 MW，1號機組、1號啟備變、甲線掛220 kV 1M母線，乙線、2號機組、2號啟備變掛220 kV 2M母線，雙母線并列運行，如圖2所示。

圖2 事件前運行方式

2014-01-09T19：24，在汽輪機調(diào)節(jié)汽門過程中，DCS光字牌顯示“1）2號發(fā)電機逆功率保護動作；2）2號機發(fā)變組保護B套裝置報警；3）220 kV母聯(lián)2012開關跳閘”。機組運行人員現(xiàn)場檢查2號發(fā)電機保護B屏CSC-306D“逆功率保護”動作出口，動作時間182 s（A屏逆功率保護啟動未出口），2號主變高壓側(cè)2202開關、220 kV母聯(lián)2012開關、滅磁開關跳閘，主汽門關閉。

2 原因分析

2.1 逆功率保護原理及定值

本裝置逆功率保護設有1段2時限，短延時發(fā)信，長延時跳閘[1]，邏輯圖如圖3所示。

根據(jù)逆功率保護長延時動作的原理，只要投入逆功率保護，在機組逆功率達到整定值（1%額定有功即二次值5.82 W，一次值2 MW）且無機組PT斷線的情況下，逆功率保護延時5 s發(fā)信，延時180 s動作出口。

保護還配置有程跳逆功率保護，保護動作的條件有主汽門關閉，逆功率保護投入，在機組逆功率達到整定值（1%額定有功即二次值5.82 W，一次值2 MW）且無機組PT斷線的情況下，逆功率保護延時1.5 s動作出口。

2.2 動作情況分析及排查過程

2.2.1 逆功率保護動作情況

2014-01-09T19：24：19，運行人員執(zhí)行2號機組汽機超速試驗相關工作。在汽輪機調(diào)節(jié)汽門過程中，2號發(fā)電機保護B屏CSC-306D（A屏逆功率保護啟動未出口）“逆功率保護”動作出口（182 s動作），2號主變高壓側(cè)2202開關、220 kV母聯(lián)2012開關、滅磁開關跳閘，主汽門關閉。

220 kV母聯(lián)2012開關跳閘后現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，220 kV母線保護無報警及動作報告，2號發(fā)變組保護B屏“后備保護動作”燈亮，DCS發(fā)“1）2號發(fā)電機逆功率保護動作；2）2號機發(fā)變組保護B套裝置報警；3）220 kV母聯(lián)2012開關跳閘”信號。發(fā)變組保護B屏的動作報文顯示發(fā)電機逆功率保護啟動后182 s動作跳閘，發(fā)電機逆功率P=16.75，滿足動作條件，保護動作出口。

2.2.2 故障排查過程

2號機A屏19：24：30.897逆功率6.031 W動作發(fā)信，B屏19：24：26.855逆功率6.5 W動作發(fā)信。因A、B屏的采樣精度偏差，B屏逆功率保護發(fā)信比A屏逆功率保護發(fā)信先動作4 s左右，因此B屏先達到逆功率長延時動作出口時間，B屏保護出口跳閘，而A屏未出口跳閘。本次試驗未關閉主汽門，因此程跳逆功率未啟動出口。

檢查發(fā)變組保護A、B屏定值及裝置參數(shù)，發(fā)現(xiàn)逆功率跳閘矩陣為C1CF：跳斷路器1、跳斷路器2、跳A分支開關、跳B分支開關、啟動快切、跳滅磁開關、關主汽門、跳備用跳閘3、跳備用跳閘4（其中斷路器1為#2主變高壓側(cè)開關2202，斷路器2為母聯(lián)開關2012，備用跳閘3為自動勵磁調(diào)節(jié)器輸出開關，備用跳閘4為手動勵磁調(diào)節(jié)器輸出開關）。

由跳閘矩陣可看出逆功率跳閘矩陣誤整定，誤將跳斷路器2（實際為母聯(lián)開關）整定進了跳閘矩陣中。逆功率跳閘矩陣誤整定是造成母聯(lián)開關跳閘的直接原因。按整定方案，僅需將過流保護1時限整定（跳斷路器2）跳母聯(lián)開關。相關裝置整定如圖4所示。

圖4 裝置動作報文及出口矩陣整定圖

2.2.3 誤跳母聯(lián)開關根本原因分析

2013年中旬，中調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)了電網(wǎng)總調(diào)《電廠安全穩(wěn)定防線優(yōu)化方案討論會議紀要》，并要求我廠在具體時間內(nèi)完成對機組失步保護定值優(yōu)化調(diào)整工作，具體原則如下：1）機組失步保護整定范圍延伸至電廠送出線路對側(cè)變電站，即延伸至220 kV對側(cè)變電站；2）為分散動作風險，機組滑極次數(shù)定值分兩輪整定。即不重要機組定義為第一輪跳閘對象，重要機組為第二輪跳閘對象，后者滑極次數(shù)需比前者大[2]。由于我廠無裝設失步解列裝置，兩臺機組發(fā)變組保護亦無配置失步保護（機組為200 MW發(fā)電機，可不配置發(fā)電機失步保護），按中調(diào)通知要求需進行機組失步保護定值整定并投入。

原該廠發(fā)電機CSC-306D保護失步保護被配置為隱藏（失步保護功能未投入）。為投入失步保護功能，電廠繼保人員結(jié)合2016年度2號機組檢修期間配合北京四方繼保自動化股份有限公司廠家開放發(fā)電機CSC-306D失步保護功能，并對該裝置做了相應的保護裝置補充檢驗。其間發(fā)現(xiàn)，2號發(fā)變組保護A、B屏跳閘出口均同時跳#2主變高壓側(cè)開關2202兩組跳閘線圈，不符合電網(wǎng)反措雙重化配置的保護跳閘回路應相互獨立，動作于斷路器的不同跳閘線圈要求[3]。為此，電廠繼保人員解除了A屏跳第二組跳閘線圈電纜，B屏跳第一組跳閘線圈電纜。

同時，廠家及電廠繼保人員在核實跳閘矩陣時，誤認為跳斷路器2是跳#2主變高壓側(cè)開關2202第二組跳閘線圈（保護裝置出口方式表達不直接，沒有以實際跳閘開關命名，實際為跳母聯(lián)），而跳斷路器2均為配置在保護出口跳閘矩陣中。

電廠繼保人員和廠家未經(jīng)詳細核實評估，將跳閘矩陣進行了修改，將跳斷路器2（跳母聯(lián)開關）整定進所有保護元件的跳閘矩陣中。同時，在出口傳動過程中，因220 kV母聯(lián)開關在運行狀態(tài)，發(fā)變組保護跳220 kV母聯(lián)壓板退出，未對其出口回路進行傳動，出口傳動未發(fā)現(xiàn)跳閘矩陣誤整定。上述情況為本次#2機組汽機超速試驗誤跳母聯(lián)事件埋下隱患。

3 暴露的問題及防范措施

3.1 安全交底不到位

繼電保護人員對廠家人員安全交底不夠，雙方對回路定值修改風險預計不足，想當然地都認為對方熟悉設備，未嚴格互相督促提醒。

防范措施：加強設備現(xiàn)場作業(yè)管理，作業(yè)過程風險控制措施不能流于形式，應做好作業(yè)安全技術交底。

3.2 定值管理流程落實不到位

在定值的管理上存在問題，繼電保護人員發(fā)現(xiàn)保護跳閘出口同時跳#2主變高壓側(cè)開關的兩組跳閘線圈，更改二次回路后麻痹大意，未通過專業(yè)審核即時修改定值。

防范措施：加強繼電保護定值的管理工作，保護裝置功能更新、二次回路改造，應按照繼電保護管理規(guī)定、繼電保護反事故措施要求徹底核查，完善電廠定值的修改審批管理工作。

3.3 班組人員技能培訓不到位

繼電保護人員違反規(guī)定，未對發(fā)現(xiàn)的問題徹底分析，未對回路徹底校核。

防范措施：加強對繼保人員的培訓，特別是涉網(wǎng)安全設備相關管理規(guī)定的培訓，使相關人員熟悉涉網(wǎng)安全設備管理、繼電保護管理規(guī)定，熟悉現(xiàn)場繼電保護配置原理，了解動作過程及后果。

4 結(jié)語

近些年，大批新機組相繼建成投產(chǎn)，這對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起到了積極作用。與此同時，近年電廠繼電保護頻繁不正確動作的趨勢逐步提升，表現(xiàn)在繼電保護人員對新設備的認識不足，檢修調(diào)試經(jīng)驗欠缺，運行維護水平亟待加強等方面。電網(wǎng)為防止誤碰、誤整定、誤接線（簡稱“防三誤”）繼電保護事故事件，根據(jù)預防為主的原則，電網(wǎng)調(diào)度機構繼保部門每年均下發(fā)相關繼電保護“防三誤”的核查標準，要求杜絕廠網(wǎng)繼電保護異常跳閘事件事故。此次的220 kV母聯(lián)開關跳閘，發(fā)變組逆功率保護出口跳閘矩陣誤整定事件，正屬于“防三誤”中誤整定的范疇，所暴露的問題值得同行業(yè)思考學習，舉一反三，為后續(xù)繼電保護檢修提供參考。