雷電沖擊設備損壞,保護動(dòng)作全廠(chǎng)停電
2005年6月22日,某發(fā)電廠(chǎng)發(fā)生一起因持續強雷暴雨造成的#1、#2機組全停、廠(chǎng)用電全部失去的事故。
??? 該廠(chǎng)總裝機容量4×300MW。電氣主接線(xiàn)方式為發(fā)電機-變壓器組接線(xiàn),發(fā)電機出口電壓20kV,直接經(jīng)變壓器升壓接入220kV母線(xiàn),每臺發(fā)變組單元裝設一臺220kV SF6開(kāi)關(guān),另設一臺三卷高壓廠(chǎng)用變壓器給本機組兩段6kV廠(chǎng)用母線(xiàn)供電。每?jì)膳_發(fā)變組單元裝設一臺三卷啟動(dòng)/備用變,向兩段6kV公用段母線(xiàn)供電,并作為兩臺機組6kV廠(chǎng)用段備用電源,其中#l、#3機6kV廠(chǎng)用段與對應公用段母線(xiàn)互為聯(lián)鎖備用;6kV公用I段與公用Ⅱ段互為手動(dòng)備用。220kV配電裝置集中在網(wǎng)控室控制,220kV系統為雙母雙分段接線(xiàn)方式;6回出線(xiàn)接入電網(wǎng),分別為220kV珠瑞甲、乙線(xiàn);珠番甲、乙線(xiàn);珠魚(yú)線(xiàn);珠北線(xiàn)共6回。
???? 【事故經(jīng)過(guò)】
??? 1、故障前的運行方式:
??? 事故發(fā)生前,全廠(chǎng)四臺機運行.220kV系統及廠(chǎng)用電均為正常運行方式,即珠北線(xiàn)2284、珠瑞甲線(xiàn)2229、#l發(fā)變組2201掛1母;珠番甲線(xiàn)2228、珠瑞乙線(xiàn)2230、#2發(fā)變組2202、#1啟動(dòng)/備用變2211掛2母;珠番乙線(xiàn)2348、#3發(fā)變組2203、#2啟/備變2212掛5母;珠魚(yú)線(xiàn)2230、#4發(fā)變組2204掛6母。母聯(lián)開(kāi)關(guān)2012、2056及分段開(kāi)關(guān)2015、2026在合阿位置,各機組帶本機組廠(chǎng)用電運行,各備用電源開(kāi)關(guān)均在聯(lián)鎖備用狀態(tài),事故發(fā)生時(shí)電廠(chǎng)所在地區出現持續強雷雨天氣。
??? 2、事件經(jīng)過(guò):
??? 6月22日8:13升壓站傳來(lái)一聲巨響,集控、網(wǎng)控中央信號事故喇叭響,控制室常明燈熄滅,事故照明燈亮。#l機組2201、#2機組2202、#l啟/備變2211、珠番甲線(xiàn)2228、珠番乙線(xiàn)2348、珠瑞乙線(xiàn)2230、l、2母母聯(lián)開(kāi)關(guān)2012、2、6母分段開(kāi)關(guān)2026均跳閘。
??? 由于#l、2機組以及#l啟/備變05T跳閘,I期廠(chǎng)用電全部失去。#l柴油發(fā)電機自動(dòng)啟動(dòng)正常,380V保安IA段、IB段在失壓后30秒內相繼恢復供電;#2柴油發(fā)電機自啟動(dòng)不成功,值班員立即到柴油發(fā)電機房手動(dòng)啟動(dòng)#2柴油發(fā)電機成功,于8:14分分別恢復380V保安ⅡA段及保安ⅡB段供電。8時(shí)18分#2柴油發(fā)電機出口開(kāi)關(guān)因過(guò)流保護動(dòng)作跳閘,因為此時(shí)6kV公用I段已經(jīng)恢復供電,因此暫停處理舵柴油發(fā)電機故障,改由從380V工作Ⅱ段供保安Ⅱ段。
??? 由于I期兩臺機組及#l啟/備變05T均已跳閘,I期6kV電源只能從Ⅱ期6kV公用Ⅱ段供電,值班員迅速確認6kV公用I段電源開(kāi)關(guān)605a、605b、650a、650b在分閘位置且復歸后,確認I、Ⅱ期6kV聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)600 la、600I b在合閘位置,在準備合上600Ⅱ8、600Ⅱb開(kāi)關(guān)對6kV公用I段送電時(shí),公用系統CRT屏發(fā)出“600I a、600 I b、600Ⅱ8、600Ⅱb開(kāi)關(guān)接地”信號,后經(jīng)檢修檢查確認無(wú)接地故障后,于8時(shí)26分先后合上600Ⅱa及600Ⅱb開(kāi)關(guān),恢復了6kV公用I段運行,隨后4分鐘內恢復了6kV廠(chǎng)用I段、Ⅱ段的電源及380V工作I段、Ⅱ段電源、380V保安Ⅱ段電源,并完成380V保安I段電源的切換,至此I期重要的廠(chǎng)用電系統恢復運行。10時(shí)05分,檢查#l啟/備變05T無(wú)異常后恢復#l啟/備變05T運行。10時(shí)14分I期廠(chǎng)用電倒至#1啟/備變05T供電。隨后逐步恢復6kV輸煤、除灰、化水等公用系統供電。
??? 經(jīng)過(guò)220kV升壓站現場(chǎng)檢查確認#2機組間隔設備無(wú)異常后,#2機組于12時(shí)15分恢復運行。#l發(fā)電機由于出現匝間保護動(dòng)作,經(jīng)過(guò)全面檢查、試驗確認后,于21時(shí)53分發(fā)電機零起升壓確認無(wú)異常后,并人系統運行。
??? 3、現場(chǎng)檢查情況
??? (1)保護動(dòng)作情況
??? 珠番甲(2228):A、B相高頻保護,距離I段、Ⅱ段、零序Ⅱ段保護后加速動(dòng)作,跳B(niǎo)相,重合閘不成功,跳三相,故障點(diǎn)為1.14kM。
??? 珠瑞乙(2230):220kV母差保護動(dòng)作,跳開(kāi)2230開(kāi)關(guān)。
??? 珠番乙(2348):A相高頻保護動(dòng)作,跳B(niǎo)相,重合閘不成功,跳三相。
??? #l機(2201):發(fā)電機匝間保護動(dòng)作,跳開(kāi)2201開(kāi)關(guān)。
??? #2機(2202):母差保護、發(fā)電機主保護動(dòng)作,跳開(kāi)2202開(kāi)關(guān)。
??? #l啟/備變(2211):母差保護動(dòng)作,跳開(kāi)2211開(kāi)關(guān)。
??? (2)220kV升壓站現場(chǎng)檢查情況
??? 珠番甲線(xiàn)2228B、C相開(kāi)關(guān)瓷瓶爆裂掉到地上,B、C相開(kāi)關(guān)至其CT連接母線(xiàn)掉到地上,珠番甲線(xiàn)CTA相、B相刀閘瓷瓶破裂,珠番甲線(xiàn)出線(xiàn)PT c相瓷瓶破裂,珠番甲線(xiàn)掛2母刀閘B相及C相支柱瓷瓶破裂,珠番甲線(xiàn)掛l母刀C相刀閘支柱瓷瓶破裂。
???? 220kV2母PT刀閘A相及B相支柱瓷瓶破裂。
???? 220kVI、2母母聯(lián)開(kāi)關(guān)20122刀閘A相及B相支柱瓷瓶破裂。
???? #1發(fā)變組出口刀閘22011、22012 B相支柱瓷瓶破裂,#l主變出口CTA相及B相支柱瓷瓶破裂。
???? 220kV所有母線(xiàn)都沒(méi)有發(fā)現故障點(diǎn)。
??? 【原因分析】
??? 1、此次事故是由于本地區出現持續強雷雨天氣,220kV珠番甲線(xiàn)2228線(xiàn)路遭到雷擊,而且強雷電流穿過(guò)其避雷線(xiàn)直接串人220kV珠番甲線(xiàn)2228線(xiàn)路間隔引起。
??? 2、珠番甲線(xiàn)2228在強大的雷電流沖擊下整個(gè)間隔一次設備絕緣遭到嚴重破壞,其爆裂的瓷瓶四處飛散,以至于其相鄰的間隔設備也遭到一定程度的破壞。220kV 2母母差保護動(dòng)作,跳開(kāi)了連接在220kV 2母所有的設備開(kāi)關(guān)。
??? 3、#2發(fā)變組2202開(kāi)關(guān)及#1啟/備變2211開(kāi)關(guān),珠番甲線(xiàn)2228開(kāi)關(guān)、珠瑞乙線(xiàn)2230開(kāi)關(guān)、母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)、分段2026開(kāi)關(guān)跳閘均為220kV 2母母差保護動(dòng)作引起。
??? 4、#1發(fā)變組出口2201開(kāi)關(guān)跳閘,后來(lái)經(jīng)檢查確認屬保護誤動(dòng)。
??? 5、珠番乙線(xiàn)2348開(kāi)關(guān)跳閘為該線(xiàn)路B相發(fā)生永久性接地引起,保護正確動(dòng)作。
??? 6、I、Ⅱ期公用段聯(lián)絡(luò )電源600Ⅱa、600Ⅱb開(kāi)關(guān)在事故處理過(guò)程中發(fā)出“開(kāi)關(guān)接地”信號,干擾運行人員判斷,延誤廠(chǎng)用電恢復時(shí)間14分鐘,后經(jīng)繼保人員分析,確認為誤發(fā)信,復歸后正常。
??? 7、本次I期廠(chǎng)用電失去后,柴油機不能自動(dòng)投入運行,說(shuō)明設備存在問(wèn)題,平時(shí)定期試驗也沒(méi)有發(fā)現該隱患;手動(dòng)啟動(dòng)正常后出口開(kāi)關(guān)跳閘原因是由于#2爐電梯運行沖擊引起過(guò)電流而跳閘(當時(shí)有檢修人員被關(guān)在電梯內)。
??? 【防范措施】
??? 1、應立即檢查網(wǎng)控直流系統是否正常工作以及保護動(dòng)作情況。確認全部失壓后,應立即切除220kV故障母線(xiàn)全部負荷開(kāi)關(guān)。如果廠(chǎng)內沒(méi)有故障點(diǎn),則保持升壓站各刀閘原始狀態(tài)和完好線(xiàn)路、啟備變高壓側開(kāi)關(guān)熱備用狀態(tài),為迅速復電作準備。若廠(chǎng)內升壓站存在故障點(diǎn),則迅速將故障點(diǎn)隔離。
??? 2、當發(fā)生全廠(chǎng)停電時(shí),網(wǎng)控值班人員在隔離站內故障設備后,應第一時(shí)間做好從系統送電的準備,隨時(shí)監測完好線(xiàn)路有無(wú)電壓,若已帶電,應立即請示值長(cháng)及調度,對正常母線(xiàn)充電,及時(shí)恢復廠(chǎng)用電系統。
??? 3、柴油機系統與380V廠(chǎng)用電系統應裝設同期裝置,采用先切后合的方式切換保安段電源,避免發(fā)生非同期并列事故。
??? 4、在電梯電源加裝開(kāi)關(guān)并裝設低電壓保護壓板,當保安段失壓時(shí)延時(shí)跳開(kāi)電梯電源開(kāi)關(guān),防止在柴油機帶保安段負荷時(shí),由于電梯運行而造成柴油機出口開(kāi)關(guān)過(guò)流引起保安段失壓。
??? 5、在本次事故中,#l柴油發(fā)電機及I期直流系統、#l、#2機組的UPS系統正常啟動(dòng)及運行,確保了機組安全停機及重新啟動(dòng),應繼續作好直流系統、UPS系統巡檢、定期維護工作;同時(shí)還要加強繼電保護二次回路維護工作。
??? 6、全廠(chǎng)交流事故照明在這次事故中存在較多的照明燈損壞情況,說(shuō)明日常維護工作存在不足,需要加強日常檢查和維護工作;運行人員當班期間應隨身攜帶手電筒,以便急時(shí)所需。
??? 7、在事故處理過(guò)程中,必須在值長(cháng)的統一領(lǐng)導下進(jìn)行處理,對重要系統及設備的操作一定要加強溝通;在進(jìn)行6kV廠(chǎng)用段、公用段并環(huán)運行時(shí),必須確定220kV系統在合環(huán)狀態(tài),以防發(fā)生6kV系統非同期并列事故;當系統提供的啟動(dòng)電源容量有限制時(shí),要求嚴密監視各母線(xiàn)電壓,啟動(dòng)任何大容量電機均需值長(cháng)同意,嚴防過(guò)負荷造成電壓崩潰,禁止同時(shí)啟動(dòng)大容量電動(dòng)機;由于照明變和電泵掛在B段,從6kV公用段向6kV廠(chǎng)用段供電時(shí),可考慮優(yōu)先恢復B段電源,再恢復A段電源,以利于盡快恢復照明和電泵運行。
??? 8、事故發(fā)生后要正確復位各跳閘開(kāi)關(guān),避免突然來(lái)電時(shí)造成反送電而擴大事故。事故后要對全廠(chǎng)的防雷設施進(jìn)行一次全面的檢查、試驗。
???