一起发电机出口开关偷跳事故分析

卓 玲

广东省连州发电厂，广东清远 513400

1 事故前状态

1月26日8：35：36，＃4机组负荷82mW，＃4主变高压侧开关挂220kVⅡ母线运行，系统稳定无扰动，机组运行正常。

2 事件经过

1月26日8：35，接班人员定期试验＃4机直流照明，合上直流照明电源，检查直流照明灯正常后切换至交流电源。同时，电气监盘人员发现二期集控室事故照明亮10秒左右，集控室事故照明灯灭，BTG事故喇叭响、警铃响，#4机BTG盘发出“直流系统故障”、“断流器事故跳闸”、“主变冷却器故障发信”、“热工跳闸”、“灭磁开关跳闸”、“DCS电气告警”报警；DCS画面上出现“冷却器全停延时跳”、“#1功率柜电源掉电”、“#2功率柜电源掉电”、“220KV断路器操作机构电机启动”报警，并显示2204、4FMK、671、681开关跳闸，2208、670、680开关自投成功，#4机、炉MCC自动切换到备用电源。

3 事故调查经过及原因分析

3.1 对电气设备的检查、分析

3.1.1 事故现象、记录分析

#4机组跳闸后，到#4机电气保护室检查录波器、保护动作情况及直流系统运行情况， 从所见现象可分析并断定：1）＃4机组跳闸瞬间确有直流系统负极接地故障存在；2）＃4机组跳闸是由发变组出口开关跳闸引起；3）＃4发变组出口开关跳闸不是人为手动切除，排除运行误操作的可能性；4）＃4发变组出口开关跳闸不是保护动作引起，但开关控制回路的动作响应正常；5）＃4发变组出口开关跳闸不是系统故障引起。

3.1.2 对#4机直流系统以及开关控制回路的检查、试验

导致2204开关跳闸的原因有：

1）133接通+KM1，即急停按钮TA1、TA2常开接点同时导通或者DCS分闸回路接通，通过手动分闸回路切开2204开关。从当时2204开关三相操作箱上“合后位置”指示灯亮（如果手动分闸回路切开2204开关，操作箱上“合后位置”指示灯会熄灭），可以排除这一可能；

2）133’（233’）接通 +KM1（+KM2），即保护动作跳开 2204开关，保护装置、操作箱保护动作指示灯及故障录波图均反映保护没有动作，这一可能也可以排除；

3）从开关的结构原理分析，基本可以排除机械方面原因引起的开关偷跳；

4）电气方面导致的开关偷跳，则Ⅰ组或Ⅱ组跳闸线圈必须励磁，下列几种情况可能导Ⅰ组或Ⅱ组跳闸线圈励磁：

（1）144（146）接通 +KM1（+KM2），或 144（146）通过直流系统与交流电源混联与交流220V火线导通，同时102（202）与交流220V零线导通，导致2204开关偷跳。从2204开关跳闸的同时，电气运行人员在做#4机组事故照明切换试验，切换过程中出现#4机“直流系统故障”告警的现象可以断定（2009年1月14日发生的2204开关偷跳，当时运行人员也在操作事故照明回路，当时也出现了#4机“直流系统故障”告警），2204开关偷跳是由于事故照明切换过程中交流电源混入直流系统引起。从模拟交流混入直流系统的试验结果看，2204开关均不跳闸，由于无法真实模拟开关偷跳时的直流系统运行情况，这一可能性尚无法确定。

（2）手跳继电器STJ动作，即133经过对地电容与+KM1（+KM2）构成回路，使STJ动作。经咨询发变组保护厂家北京四方技术人员，厂家曾经做过三相操作箱133回路接地试验，133电缆长度在300m以上，对地电容足够大的情况下，手跳继电器STJ会动作，且“合后位置”指示灯不一定会熄灭。广东省连州发电厂133对地电容为0.300μF，长度在50m以内。经试验，133直接接地，2204开关不动作。由于事故照明切换过程中±KM1（±KM2）的电压无法确定，因此，这一可能性尚无法确定。

（3）由于Ⅰ、Ⅱ组跳闸线圈的动作电压和功率较大（90V，39W以上），且144、146对地绝缘情况良好，144、146对地电容值很小，因此，基本可排除通过接地电容电流使其动作的可能性；而手跳继电器STJ启动功率很小（设计只要求其启动功率在5W左右），故手跳继电器STJ受干扰导致开关偷跳的可能性较大。

3.2 对热工工程师站及DAS系统监控电脑的检查

从热工工程师站及DAS系统监控电脑的检查结果可以判断：1）#4机组跳闸确实由发变组出口开关跳闸引起，这与电气故障录波器记录的结果完全相符；2）除电跳机保护动作外，没有任何热工跳机保护动作。

通过从以上调查及分析可以看出，此次＃4发变组出口开关2204跳闸可以排除人为误操作、误碰控制回路、恶意破坏及机组异常导致保护动作的可能，确认此次＃4发变组出口开关跳闸属开关误动。

4 暴露问题

1）对2009年1月14日＃4机组跳闸后的防范措施第1点“加强设备管理，发现直流系统接地故障，及时消除，并彻底改变‘直流系统一点接地，机组可以正常运行’的传统观念”的措施落实不到位；

2）＃4机组事故照明切换回路中的2YJ、3YJ选型不合理，该型号的电压继电器动、静触头间隙较小，在接点动作切换过程中，容易造成交流回路混入直流系统；

3）运行人员对直流巡检仪的查询不够熟悉，反映出专业、班组培训不力；

4）设备异动实施后异动报告及图纸资料审批把关不严谨、管理不规范，导致现场实际切换回路与目前班组使用及保存图纸不相符，且操作柜标识错误。

5 防范措施

1）加强设备管理，及时消除直流系统接地故障，并定期校对直流巡检仪的时钟；

2）严格按照设备异动程序对＃4机组事故照明切换回路进行改造：对#4机事故照明切换回路改造，即取消1YJ、2YJ、3YJ常闭接点的直流回路接线，以消除直流系统混入交流电的可能性，彻底消除定期切换时引起交流电源串入直流系统的隐患；

3）运行部需立即停止一、二期机组在运行中的事故照明定期切换试验，以免直流系统在切换试验时产生冲击引起发变组出口开关在运行中误跳闸；

4）将2204开关的控制回路工作电源与跳闸回路工作电源独立分开，更换三相操作箱至2204开关跳闸回路的控制电缆（即重新敷设保护屏至升压站端子箱及集控室BTG盘的手动跳闸回路电缆 ，共3根 ，将102、202、133、143、144、145、146改接入新电缆），以消除直跳回路与直流电源发生了某种方式的搭接或电磁感应干扰引起跳闸的可能，并提高开关控制回路的抗干扰能力；同时，在2204开关Ⅰ组或Ⅱ组跳闸线圈并接信号继电器进行监测，以鉴别出口开关是否保护跳闸及非保护跳闸的性质；

5）维修人员应做好设备维护，定期检查电气二次系统，及时排除寄生回路，同时，定期紧固发变组保护控制回路端子，确保回路的完好性，以防止发生线路因寄生回路及绝缘降低发生瞬间接地故障造成出口开关误动；

6）加强运行员工对直流系统设备以及巡检仪运行技术的培训，提高集控电气运行人员技能水平。

[1]吕卓文，等.发电机跳闸原因分析[J].机电工程技术，2007(36)：9.