邓 嵘
(大唐桂冠合山发电有限公司,广西 合山 546501)
一起给水泵差动保护动作事故的原因分析
邓 嵘
(大唐桂冠合山发电有限公司,广西 合山 546501)
介绍了一起发电机组C给水泵差动保护动作事故。通过试验分析,确认引起故障的直接原因是:C号给水泵电机中性点C相电流回路的压板退出不完全造成差动电流回路分流,继而引发差动保护动作,提出了相应的改造措施和技术规范,以避免事故的再次发生。
给水泵;差动保护;压板;防范措施
某公司1号发电机组给水调节系统配置3台50 % BMCR(锅炉连续最大蒸发量)电动调速给水泵,每台给水泵电机功率为5 400 kW,2运1备。其中:A,B号给水泵工作电源分别取自厂用电6 kV工作Ⅰ,Ⅱ段,C号给水泵采用双路电源供电方式。C号给水泵电源1DL和2DL开关的继电保护采用南瑞继保公司生产的RCS-9627C型电动机保护测控装置,配置包括:差动速断、比率差动、过流Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ段、零序及低电压保护。C号给水泵电气主接线如图1所示。
图1 C号给水泵电气主接线示意
2014-06-06,因机组给水泵性能试验需要,将C号给水泵电源供电方式由1DL供电倒换至2DL供电。15:27,供电方式倒换完成,运行值班人员启动C号给水泵;设备运行至18:07,C号给水泵在运行中跳闸。检查发现,C号给水泵电源保护装置差动保护动作。
事故发生后,电气一次检修人员立即对C号给水泵电机的绝缘进行检查,发现电机绝缘良好;检查电缆、开关和电流互感器,也未发现异常。此时,电气二次检修人员对保护动作情况进行仔细核查。
C号给水泵电源有2路,其电机差动保护的中性点侧电流互感器1LH可分别与开关柜内2LH、3LH构成差动保护电流回路。即:当1DL为工作电源时,1LH与2LH电流回路构成差动保护的电流回路,此时需要在2DL开关柜上退出接入1LH回路的压板2LP1、2LP2、2LP3,确保1LH与2LH差动电流回路完整,有且仅有1点接地;反之亦然。差动保护接线原理如图2所示。
检查保护装置保护动作及事件报文发现:15:27,C号给水泵保护装置整组启动,即C号给水泵运行;16:02,保护装置发出CT断线、装置报警信号;18:07,C相比率差动保护动作,动作值为0.91 A,超过比率差动电流起动定值0.9 A,保护出口跳闸。
保护装置发生CT断线,说明此差流必定是由小变大的过程。对整个电流回路进行检查发现:在1DL开关柜上中性点电流回路差动保护的压板退出角度不合理,C相差动用电流回路的压板1LP2未完全断开接线柱。
图2 C号给水泵差动保护接线示意
根据此现象,检修人员对该差动电流回路1点接地进行验证,试验发现:C相电流回路压板1LP2未断开,接入了1DL保护装置的差动电流回路,造成中性点C相CT二次电流被分流,即1LH、3LH的差动回路存在差流。同时还注意到,该开关柜相邻的备用进线柜因散热设备柜体振动大,形成未完全断开的压板接触接线柱,造成差动电流值达到阈值,最终导致保护动作跳闸。这就是保护装置发出CT断线、装置报警信号后,该设备仍然运行约2 h保护装置才动作的原因。
通过上述分析可知,引起本次故障的直接原因是:C号给水泵电机中性点C相电流回路的压板退出不完全,造成差动电流回路分流,继而引发差动保护动作跳闸。
针对此种问题,该公司对保护回路进行改进。在本次事件中,保护装置CT断线信号到保护动作跳闸前还有2 h,但因该信号未接入DCS报警系统,运行人员未能及时发现并处理。因此,在以后工作中,需要排查所辖同类型设备,要求厂家将保护装置CT断线报警信号由背板引出,并与报警信号一起送至DCS,及时提醒运行人员对异常设备进行就地检查。同时,按照《电力继电保护及安全自动装置反事故措施要点》中的要求,对“保护压板投入要可靠、退出要完全”进一步规范。严格要求保护跳闸出口压板在退出运行时,运行人员应将其连接片垂直下落,不允许仅将压板退出一定角度后靠下方螺栓固定压板,并将此列入运行操作规程,写入具体的操作票中,在制度上避免事件再次发生。
在技术日趋成熟、设备日益完善的大型机组集中控制系统中,运行人员往往过多依赖DCS监控报警而忽略对设备的现场巡查,在一定程度上导致安全隐患未被及时发现。在日常工作中,无论是继电保护人员还是运行人员,不能只重视保护压板的投入,而忽略保护压板退出的规范操作和检查工作。如何防止二次系统人员“三误”,提高运行人员技术水平,解决现场安全的薄弱环节,是一个值得深入研究和探讨的问题。
2014-10-30。
邓 嵘(1980-),女,高级工程师,从事火力发电厂继电保护检修及维护等工作,email:13768121652@126.com。