梁天明,袁焯锋(南方电网超高压输电公司广州局,广东 广州 510405)
一起二次回路误接线引发的事故分析与对策
梁天明,袁焯锋
(南方电网超高压输电公司广州局,广东 广州 510405)
〔摘 要〕分析了一起由继电保护工作人员误接线与寄生回路共同作用而导致的母线差动保护跳闸的严重电力事故。针对事故中暴露的问题,提出了关于断路器失灵回路隔离、二次安全措施单填写、改建二次设备验收及继电保护压板电位管理等一系列规范和改进措施,为提升电气二次回路检修工作的规范化及安全性提供了参考。
〔关键词〕失灵保护;误接线;寄生回路;二次安全措施单
在电气二次回路上工作时,实现停电回路与运行回路的有效隔离是保证安全的前提。但由于不同设备、不同接线方式、不同运行方式,在停电或不停电的作业中采取的安全措施各不相同,因而若无具体的风险管控措施、详实的安全技术措施,现场工作人员仅凭借掌握《安规》和《电气工作票技术规范》等一般性原则以及自身技能和经验来开展工作,在安全措施实施过程中往往会存在诸多不确定性,这些不确定性就为电气安全事故埋下了隐患。
在电气二次回路隔离过程中,失灵回路是一种较为特殊的回路。失灵保护作为断路器拒动的补救措施,其动作将导致相邻非故障设备一起停运,如果误动作,后果将极为严重。由于失灵回路一般贯穿于几个不同性质的保护屏柜之间,因此仅在检修工作所在的屏柜内执行安全措施往往不能达到彻底隔离的目的,这也对安全措施的执行和工作的规范性提出了更高要求。
某220 kV变电站在将扩建间隔二次回路接线接入运行断路器保护屏柜时,220 kV母线差动保护动作跳闸造成严重事故。经过分析发现,此次事故由寄生回路及现场工作人员误接线等因素共同导致,事故涉及的二次回路接线如图1所示。
该站在220 kV线路保护(RCS-931)光纤化改造工程中,因工作人员未严格执行二次安全措施单,漏拆除220 kV甲线2031断路器保护屏内多余的短接线,导致存在寄生回路,给设备后续运行埋下隐患。2031断路器保护的正电源(+56 V)经15D20 和15D40端子间漏拆的短接线并入了RCS-931屏柜端子1D46(24 V光耦+),考虑反向二极管的分压,端子1D53对地电位抬升至+31.6 V,2031断路器保护屏15D52对地电位也变为+31.6 V。
后续该站新建了1条220 kV线路,其二次回路接入相关运行屏柜,其中之一为2031断路器保护屏。该工作填写的二次安全措施单中未包含封闭该保护屏柜内与工作无关端子的措施。工作人员在执行二次安全措施单过程中,由于工作疏忽,在未看清端子编号的情况下,将本该接入其他端子的一根短接线误接入了15D44,15D52 2个端子之间,使1D53正电位+31.6 V直接开入母差保护屏,失灵启动母差出口回路,导致220 kV母线跳闸。
此次事故表面看是由2个偶然因素共同作用导致的,即在存在寄生回路的同时,工作人员又出现了误接线错误;但在电力生产过程中,偶然因素是需要杜绝的。针对此次事故暴露出的诸多问题,建议从技术及管理上作出以下几方面改进。
图1 寄生回路及误接线示意
2.1 增加母差保护屏失灵启动接点压板
启动失灵回路的直流电源取自断路器失灵保护的电源,失灵保护与线路保护无直接的电联系,线路保护及其装置采用空接点输出来实现失灵启动的逻辑,从原理上杜绝了寄生回路的产生。就本次事故而言,断路器保护屏内“失灵启动母差”压板的退出,已经保证了线路保护和母差保护的电气隔离。但为了更好地实现现场风险管控,考虑到失灵回路的特点,仍需执行一项必要的安全措施,即在母差保护屏内退出“失灵启动接点”压板,在终端隔离来自断路器保护屏的失灵启动开入,如图2所示。若母差保护屏无此压板,应考虑增设。此次事故中若执行此项补充安全措施,则即使存在误接线及寄生回路,事故仍然可以避免。
图2 失灵回路压板配置
2.2 规范二次安全措施单的填写及刚性执行
二次安全措施单的实质是在二次设备及回路上工作的风险控制措施单,其填写质量体现了风险评估的质量,执行质量体现了风险预控的质量。二次工作人员在填写二次安全措施单前,必须对涉及的所有二次设备及回路做到心中有数,且必须对照正确的图纸填写。针对不同的工作可能需要有防CT开路、PT短路的措施,还可能包括电源、信号、保护、故障录波、安稳等装置可能涉及的相关二次回路的控制措施。填写的安全措施不仅包括应拆接的电缆芯编号、工作涉及的端子排号、拉开的屏内空气开关编号,还包括与工作无关的端子排(红色绝缘胶带封住)、压板(黑色绝缘胶带封住)的隔离措施,以及防止误接线、漏拆线事件发生的措施。
2.3 加强改建二次设备的审查和验收
新建设备的二次回路安装施工通常比较规范完善。但对老旧设备进行综合自动化改造时,由于设备安装运行了许多年,二次电缆已无导向牌和敷设图;在拆除二次电缆时,个别二次电缆往往难以查清起始端子,此时便产生遗留寄生回路的风险。因此,在设备验收过程中,应按照《继电保护及有关二次回路验收规范》开展全面、细致的验收,以免给设备安全运行埋下隐患。寄生回路检查包括但不限于以下内容及要求:
(1) 只投入第1组操作电源,确认第2组操作回路及出口压板对地没有电压;
(2) 只投入第2组操作电源,确认第1组操作回路及出口压板对地没有电压;
(3) 投入本间隔保护的所有交直流电源空气开关,逐个拉合每个直流电源空气开关,分别测量该开关负荷侧两极对地、两极之间的交、直流电压,确认没有寄生回路;对于采用弱电开入的装置,应分别检查开入电源正负两极对地电压,以防止强电回路与弱电回路之间有寄生回路。
2.4 加强二次回路压板电位的管理
寄生回路的存在必然导致控制回路电位异常。因此在设备定检过程中,不能只通过投切压板来查看开关量变位情况。二次回路中配有压板的,应在压板处测量电压,或者在屏上端子排处测量接点对地电压;备用接点可直接用万用表在接点两端测量接点的通断。在日常运维过程中,投入保护压板时,运行人员应严格执行压板电位的测量,并对压板两端对地电位异常保持高度敏感性;一旦发现异常,应及时查明原因,杜绝寄生回路。同时,建立全站的保护压板电位档案并定期组织测量,以利于现场人员快速、准确地对电位进行分析判断。
2.5 加强《安规》和“两票”的宣贯和执行
电力系统的安全有其特殊性,安全的工作环境与工作行为不仅要依靠基层员工的安全意识,还要依靠管理层对一线工作的规范与组织。《安规》、操作票、电气工作票不仅是对电气设备上及电气场所所有工作的管理组织的最终体现;也是落实国标和行标《安规》中保证电气检修作业过程中职工安全和健康,变电设备、电网安全运行的书面依据;更是现场作业人员保证人身和设备安全的制胜法宝。企业应加强对安全规章制度的学习管理,常抓不懈,增强作业人员安全生产意识,提升其安全防护能力和业务技能水平。现场作业人员应严格执行《安规》、“两票”,切实做到考试100分、票面100分、工作100分三者合一。
电力事故的发生,往往是由于各种潜在风险因素糅合积聚的爆发。就二次回路检修工作而言,只有通过完善安全措施要求,规范二次安全措施单的执行刚性及二次回路的验收及定检,提高变电站的检修运行管理水平,才能有效减少安全隐患和工作人员误接线事件,提高二次设备检修工作的规范化和安全性,保证电力设备安全、稳定运行。
参考文献:
1 李 磊.一起因寄生回路引起控制回路异常的情况分析[J].电子世界,2014,5(5):186.
梁天明(1984-),男,工程师,主要从事高压直流输电系统运行与控制保护方面的工作,email: ltianming@126.com。
袁焯锋(1989-),男,工程师,主要从事高压直流输电系统运行与控制保护方面的工作。
作者简介:
收稿日期:2015-10-18。