（国电江苏电力有限公司谏壁发电厂 江苏镇江 212006）
摘要：针对某电厂施工过程中造成运行电缆损坏，保护装置故障导致所属6kV母线跳闸以及相关负载跳闸的事故，介绍了此次事故的检查处理过程，具体分析了母线跳闸及相关设备跳闸的原因，提出了相关应对措施加以预防。
关键词： 电缆损坏；母线跳闸；措施及预防
0 引言
某电厂装有2台330MW燃煤发电机组，输灰系统为两台机组公用部分，供电回路为双母线方式，两段之间有联络开关，其电源分别来自机组厂用6kV母线，主接线图如图1所示。2018年6月21日，该厂施工过程中，磨渣Ⅰ、Ⅱ段电缆损坏，磨渣Ⅰ、Ⅱ段母线失电，6kV灰Ⅱ段母线失电。
图1 6kV输灰系统主接线图
1 事故经过及现场处理过程
1.1 事故经过
2018年6月21日15：16：00 该厂两台机组的运行乙凝泵变频重故障跳闸，甲凝泵工频联动正常，#2机乙凝泵变频UPS报警。6kV-19段“零序过压”报警，两台机组“故障录波动作”闪报，6kV灰Ⅱ段电流指示为0，后勤告知#2土建变失电，除灰告知磨渣Ⅰ、Ⅱ段失电。运行人员至开关室检查6kV灰Ⅱ段工作进线开关已跳闸，综保装置无异常信号，6kV灰Ⅱ段母线失电；磨渣Ⅰ段电源开关跳闸，综保装置有保护动作信号；磨渣Ⅱ段电源开关未跳闸，综保装置无异常信号。
另除灰告知：#4干出灰配失电，切至#3干出灰配运行。运行于6kV灰Ⅰ段母线的#1、#3空压机跳闸，运行于6kV灰Ⅱ段母线的#2空压机跳闸，将6kV灰Ⅰ段母线上的#4空压机投入运行。
1.2 处理过程
两台乙凝泵变频器重故障跳闸后，工频联动正常，运行人员及时调整好凝汽器及除氧器水位，稳定好机组运行工况。同时，运行人员至就地将凝泵变频器停电、隔离，并联系检修检查变频器重故障跳闸原因。
6kV灰Ⅱ段工作进线开关跳闸，母线失电，运行人员将母线上所有负载停电，将母线转为冷备用后，测量母线对地绝缘良好，母线外观检查无明显异常，判断母线无故障，利用两段母线联络开关，通过6kV灰Ⅰ段对6kV灰Ⅱ段母线恢复供电，并逐步恢复母线上相关负载。同时，联系检修检查6kV灰Ⅱ段工作进线开关跳闸原因。
磨渣Ⅰ段电源开关跳闸，综保装置有保护动作信号，开关停电后测量电缆绝缘不合格，电缆外观检查有破损，将其隔离后交检修处理；磨渣Ⅱ段电源开关未跳闸，保护装置上未有异常信号，停电后测电缆绝缘不合格，电缆外观检查有破损，将其隔离后联系检修检查开关保护不动作原因，处理电缆故障。
1.3 保护装置检查情况
根据#1、#2机组故障录波器检查，6kV-19段电压Ua突变量启动，故障持续460ms（如图2），A相电压6kV-21段电压Ua突变量启动，故障持续103ms（如图3），从故障录波波形可以看出两段母线A相电缆均发生不同程度的接地情况，6kV-19段母线A相电压略有下降，B、C相电压略有上升，零序电压略有上升，以此判断该段母线发生非金属性接地；6kV-21段母线A相电压瞬间到零，B、C相电压突升至线电压，零序电压突升，以此判断该段母线发生金属性直接接地。磨渣Ⅱ段电源开关CT伏安试验正确，保护定值核对正确，保护整组试验正确。6kV灰Ⅱ段工作进线开关CT伏安试验正确，保护定值核对正确，但保护整组试验过程中，发现综保装置不经延时即出口跳闸，且保护装置无报警显示。
图3 6kV-21段故障录波波形
2 原因分析
（1）磨渣段一次系统电源电缆故障，磨渣Ⅰ段电源开关零序电流保护经整定延时400ms动作出口跳闸，电压故障波形持续460ms后恢复正常（如图2），故障切除，6kV灰Ⅰ段工作进线开关零序电流保护整定延时800ms，保护启动未出口，该过程符合继电保护动作的选择性、灵敏性，保护动作是正确的。
（2）6kV灰Ⅱ段工作进线开关在故障发生后100ms跳闸切除故障电流，电压故障波形持续103ms（如图3）后恢复正常，磨渣Ⅱ段电源开关零序电流保护整定延时（400ms）未到，因此，保护启动未出口。经过检修人员检查，6kV灰Ⅱ段工作进线开关综保装置在试验中不经延时出口跳闸，且装置无报警显示，因此，判断该综保装置故障，是造成此次保护无选择性动作，导致停电范围扩大的直接原因。也正因为如此，6kV-21段未出现“零序过压”报警，而6kV-19段由于故障持续时间较长而出现“零序过压”报警。
（3）两台机凝泵变频器同时发生重故障跳闸，是由于#1、2机凝泵变频器电压采样模块采集一次侧相电压，主控程序采用相电压计算得出线电压，而非直接采集线电压，故母线发生单相接地故障时，相电压减小，主控程序计算得出的线电压也随之降低，导致变频器模块“过压”、“欠压”报警跳闸。如果直接采集线电压，那么，在母线发生单相接地故障时线电压是保持不变的，变频器也就不会因为“过压”、“欠压”报警而跳闸，由此判断主控程序该算法有缺陷，造成变频器误跳闸。
另外，在检查变频器跳闸过程中，发现#1机凝泵变频“瞬停”功能未投用。该功能的作用是在发生瞬时停电又复电时，使变频器仍然能够根据原定的工作条件自动进入运行状态，利用变频器的自动跟踪功能，使变频器的输出频率能够自动跟踪与电动机实际转速相对应的频率，然后再升速，返回至预先给定的转速，从而避免进行复位、再启动等繁琐操作，保证整个系统的连续运行。这对于凝泵属于安全隐患，如果在6kV母线发生异常，厂用电进行事故切换的情况下，凝泵变频器会因为瞬时失电而跳闸，故该功能应投用并加以验证。
（4）接于6kV灰Ⅰ段母线的#1、#3空压机的PLC控制电源取自#4干灰配，由于6kV灰Ⅱ段母线失电，#4干出灰变失电，#4干灰配失电，因此，#1、#3空压机跳闸。接于6kV灰Ⅱ段母线的#2空压机由母线低电压保护动作跳闸。
3 应对措施
（1）更换6kV灰Ⅱ段工作进线开关综保装置，针对6kV灰段、煤段西门子7SJ6025系列综保装置统计使用情况，制定保护改造方案，列入年度检修计划。
（2）升级#1、2机凝泵变频器主控程序，将#1机凝泵变频“瞬停”功能投用，更换#2机凝泵变频器UPS。配合机组停机时做厂用电切换试验，验证变频器“瞬停”功能。
（3）加强运行设备的检查，特别是在施工区域。
（4）在施工前做好运行许可工作，在设备运行区域，特别是地下运行电缆做好明显标志，以免误碰运行设备造成异常发生。
参考文献：
[1]宋海波.输煤6kV电源开关越级跳闸事件的分析[J].电力安全技术，2015，17（1）：20-21.
[2]宋俊峰，樊予胜.主变TA二次侧故障引起零序保护动作分析[J]，电力安全技术，2018，20（4）：24-26.
作者简介：
钱敏（1987.10-），男，工程师，单位：谏壁发电厂，研究方向：火电机组集控运行
论文作者:钱敏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
标签：母线论文; 故障论文; 变频器论文; 相电压论文; 电压论文; 电缆论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第25期论文;