【事故經(jīng)過(guò)】
??????? 甲電廠(chǎng)21 臺機全開(kāi),葛上極Ⅱ停運，極Ⅰ運行，送華東電力300 MW。500kV 交流線(xiàn)路全部運行，湖南網(wǎng)與華中主網(wǎng)通過(guò)葛崗線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運行，葛崗線(xiàn)南送100MW，湖南500kV系統四邊形環(huán)網(wǎng)運行。乙電廠(chǎng)3臺機運行，出力720 MW，經(jīng)五崗線(xiàn)、五民線(xiàn)送出。乙電廠(chǎng)1、2號機、五民線(xiàn)接Ⅱ母運行，3號機、五崗線(xiàn)接Ⅰ母運行，母聯(lián)5012 合上，合母運行。系統頻率為50.22 Hz。系統接線(xiàn)圖如附圖所示。
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??????? 1996年6月3日0時(shí)9分雷雨天氣，葛崗線(xiàn)距葛側30%處B相瞬時(shí)接地故障，兩側保護動(dòng)作正確，50ms切除故障，970ms兩側重合閘重合成功。事故過(guò)程中，五崗線(xiàn)崗市側TLS1B (美國GE公司產(chǎn)，構成欠范圍允許式高頻距離保護) 屏內附加零序反時(shí)限方向過(guò)流保護TCC5100誤動(dòng)作，崗 5041、5042斷路器55ms 三相跳閘，0.8s后，葛崗線(xiàn)崗市側過(guò)電壓保護動(dòng)作發(fā)訊遠跳對側乙電廠(chǎng)5051開(kāi)關(guān)。另外，乙電廠(chǎng)1 號機低壓過(guò)流保護BYL- 3誤動(dòng)作，母聯(lián)5012及乙電廠(chǎng)5001、801、802 相繼跳閘，造成 1、2號機停機，3號機空轉。 五民線(xiàn)處于充電狀態(tài)，乙電廠(chǎng)與系統解列，全廠(chǎng)停電。此時(shí)，系統損失負荷 720MW，頻率由50.22 Hz降至49.81Hz。所幸葛崗線(xiàn)兩側重合閘重合成功，南送功率由100MW增至660MW, ，彌補了湖南網(wǎng)功率缺額, ，使整個(gè)系統得以維持穩定運行，避免了一次系統事故的發(fā)生。0時(shí)30 分乙電廠(chǎng)3號機倒Ⅱ母運行，P=240MW,，經(jīng)五民線(xiàn)并網(wǎng)，恢復廠(chǎng)內供電。1時(shí)15分2號機經(jīng)五5001并網(wǎng)，乙電廠(chǎng)出力480 MW，經(jīng)五民線(xiàn)送出。2時(shí)17分3號機并網(wǎng)。 至此，乙電廠(chǎng)3臺機全部并網(wǎng)，經(jīng)五民線(xiàn)送出。2 時(shí)37 分母聯(lián)斷路器5012 合上，3時(shí)37分五崗線(xiàn)送電，停用乙電廠(chǎng)1、2號機低壓過(guò)流保護，3時(shí)52分3號機倒至Ⅰ母運行，全廠(chǎng)恢復事故前運行方式。
??????? 【原因分析】
??????? 葛崗線(xiàn)配有兩套欠范圍允許式高頻距離保護，兩側兩套保護均動(dòng)作正確，50 ms 切除故障，重合閘重合成功，為保證湖南系統穩定運行起到了關(guān)鍵的作用。但五崗線(xiàn)崗市側零序反時(shí)限方向過(guò)流保護TCC5100 誤動(dòng)三相跳閘，乙電廠(chǎng)1號機低壓過(guò)流保護誤動(dòng)作，造成全廠(chǎng)停電需進(jìn)一步分析。
??????? 1、五崗線(xiàn)三相跳閘分析
??????? 事故過(guò)程中，五崗線(xiàn)兩則斷路器相繼三相跳閘。兩側保護動(dòng)作掉牌信號及收發(fā)信機計數器動(dòng)作情況如附表所示。
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??????? 由附表分析可知，崗市側TLS1B屏內零序反時(shí)限方向過(guò)流保護TCC5100的速動(dòng)段動(dòng)作跳閘，導致崗5041、5042三相跳閘。此時(shí)，乙電廠(chǎng)及五崗線(xiàn)乙電廠(chǎng)側仍未跳閘，五崗線(xiàn)處于充電狀態(tài),從而使五崗線(xiàn)崗市側出現過(guò)電壓。過(guò)電壓保護定值為: U =1.2 Un ,t=0.8s；動(dòng)作后果為: 過(guò)電壓動(dòng)作發(fā)信遠跳對側乙電廠(chǎng)5051。0.8s后，崗市側過(guò)電壓保護動(dòng)作，過(guò)壓遠跳對側信號經(jīng)五崗線(xiàn)41、43號復用載波通道的遠跳命令發(fā)信至乙電廠(chǎng)，乙電廠(chǎng)收到遠跳命令, 并經(jīng)CGQ- 3故障啟動(dòng)裝置動(dòng)作， 發(fā)出跳閘命令，乙電廠(chǎng)5051三相跳閘。葛崗線(xiàn)單相接地故障，對五崗線(xiàn)而言，屬區外故障。 且崗市側反應為反向故障,乙電廠(chǎng)為正向故障,那么，崗市側零序保護為什么會(huì )誤動(dòng)跳閘，而乙電廠(chǎng)側未動(dòng)作呢?乙電廠(chǎng)1號機及五崗線(xiàn)于1994 年12月投產(chǎn)。繼電保護整定部門(mén)下達的定值通知單已明確要求將TLS1B屏內的TCC5100零序反時(shí)限方向過(guò)流保護退出運行。但事故后現場(chǎng)檢查結果表明該保護并未退出, 此乃該保護誤動(dòng)跳閘的直接原因。分析認為,只有當零序方向繼電器的方向接反, 且當時(shí)五崗線(xiàn)的零序電流達到其動(dòng)作值,TCC5100方可能誤動(dòng)跳閘。檢查結果表明,零序方向果然接反。按廠(chǎng)家提供的資料,TCC5100零序方向過(guò)流繼電器動(dòng)作靈敏角為-70°,要求接入的電流、電壓為正極性接線(xiàn)。而設計院提供的圖紙仍按國內零序方向過(guò)流繼電器接線(xiàn)習慣,設計成電流、電壓為反極性接線(xiàn), 靈敏度為70°,為T(mén)CC5100保護誤動(dòng)作提供了潛在的可能性。然后,對TCC5100的動(dòng)作值進(jìn)行了進(jìn)一步的檢查。 因定值通知單未給出數值,基建調試時(shí)所置數值即為其動(dòng)作值。盤(pán)面刻度顯示,零序速段的動(dòng)作值為1.35A ,實(shí)測值為1.4 A,對應一次電流為1750A( CT變比為1250/1A) ,而當時(shí)五崗線(xiàn)的零序電流已超過(guò)此動(dòng)作值。由于以上幾個(gè)因素的同時(shí)存在,所以TCC5100保護的誤動(dòng)跳閘是必然的。由于乙電廠(chǎng)側TCC5100零序反時(shí)限方向過(guò)流保護動(dòng)作值調試時(shí)置最大值,且其零序方向亦接反,繼電器反應為反向故障,所以該保護不能動(dòng)作而未跳閘。
??????? 2、乙電廠(chǎng)跳閘分析
??????? 事故過(guò)程中,乙電廠(chǎng)1號機低壓過(guò)流保護BYL-3誤動(dòng)作, 4.5 s母聯(lián)斷路器乙電廠(chǎng)5012 跳閘, 5.0s時(shí)1、2號機-變單元的出口開(kāi)關(guān)乙電廠(chǎng)801、802及其聯(lián)合單元開(kāi)關(guān)乙電廠(chǎng)5001跳閘。1、2號機停機，五民線(xiàn)處于充電狀態(tài)，3號機保護未動(dòng)作停機,但由于母聯(lián)開(kāi)關(guān)和五崗線(xiàn)已跳閘, 使乙電廠(chǎng)與系統解列，并失去廠(chǎng)用電,全廠(chǎng)停電。故障發(fā)生在葛崗線(xiàn)，且50ms即被切除,乙電廠(chǎng)1號機的低壓過(guò)流保護為什么會(huì )誤動(dòng)跳閘呢？乙電廠(chǎng)發(fā)電機低壓過(guò)流保護型號為BYL-3, 其動(dòng)作原理為:一旦電流I>1.1 In ,便可記憶保持,在整定延時(shí)內,當正序電壓一直偏低,且滿(mǎn)足條件U<0.8Un ,則保護經(jīng)t1=4.5s 跳乙電廠(chǎng)母聯(lián)斷路器乙電廠(chǎng)5012,經(jīng) t2= 5.0 s跳乙電廠(chǎng)801、802、5001、高廠(chǎng)變低壓側開(kāi)關(guān),停機滅磁,閉鎖電氣制動(dòng)并啟動(dòng)失靈。葛崗線(xiàn)單相接地故障時(shí),因為一方面葛崗線(xiàn)單瞬接地為遠處故障, 另一方面,乙電廠(chǎng)為電源端,一次電壓不可能低于0.8Un ,況且故障在50 ms 即被切除,電壓恢復正常, 低電壓更不可能維持至4.5s甚至5.0s,所以,乙電廠(chǎng)1號機低壓過(guò)流保護不應動(dòng)作跳閘。發(fā)電機端電壓從保護屏端子排引入, 經(jīng)電壓切換器(型號為K17U)、正序電壓經(jīng)過(guò)濾過(guò)器后, 再進(jìn)入低壓過(guò)流繼電器BYL- 3。如果回路接線(xiàn)正確,系統正常時(shí),進(jìn)入低壓繼電器的正序電壓應為系統運行電壓, 為1.0Un左右, 即使出現過(guò)電流I>1.1In,低壓過(guò)流繼電器也不可能動(dòng)作。但事故后檢查發(fā)現進(jìn)入低壓繼電器的正序電壓為0。經(jīng)過(guò)檢查輸入回路,機端電壓接到保護端子排相序正確, 經(jīng)電壓切換器后,相序變反, 從而使機端電壓經(jīng)過(guò)正序濾過(guò)器輸出的電壓為負序電壓。即在正常時(shí),負序電壓為0, 低電壓條件已經(jīng)滿(mǎn)足, 只要出現過(guò)電流I>1.1In,便可記憶保持,整定延時(shí)一到,保護即可動(dòng)作跳閘。這就是此次乙電廠(chǎng)1號機低壓過(guò)流保護誤動(dòng)跳閘的原因。
??????? 【防范措施】
??????? 因保護定值通知單是繼電保護和安全自動(dòng)裝置運行的依據?；?、維護、運行部門(mén)均應按保護定值通知單整定、調試、驗收、檢驗、運行。對新設備投產(chǎn)1年后的定期檢驗, 既應對保護定值進(jìn)行檢查,同時(shí)也需對二次回路逐一查線(xiàn)、核對, 包括定值通知單中要求投入和退出的回路。因保護裝置檢驗需根據檢驗規程進(jìn)行,應加入交流電流、電壓進(jìn)行檢查,以檢查有關(guān)回路的正確性。對二次回路的設計應根據繼電器動(dòng)作原理和特性的實(shí)際情況進(jìn)行。對繼電保護必須實(shí)行設計、安裝、調試、檢驗、維護運行的全過(guò)程管理。 每一環(huán)節都必須保證其正確性,才能保證繼電保護裝置的正確動(dòng)作,為電力系統的安全穩定動(dòng)行提供技術(shù)保障。
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