李 翔,张林渠,孙宏波
(四川广安发电有限责任公司,四川 广安 638017)
启备变短引线差动保护误动事故分析
李 翔,张林渠,孙宏波
(四川广安发电有限责任公司,四川 广安 638017)
针对某电厂300 MW机组跳闸时启备变短引线差动保护误动致厂用电中断的典型案例,分析出其误动的原因是2号启备变高压侧套管电流互感器二次的B,C相互相接反,介绍了现场分析方法,提出了防范措施。
启备变;短引线差动保护;误动;厂用电中断
2015-03-10T17:39:55,某电厂31号机组跳闸,6 kV厂用电由高厂变切至1,2号启备变供电后,立即出现了1,2号启备变2套保护装置短引线差动保护动作;1,2号启备变高压侧开关205,低压侧开关63003,63004跳闸,31号机组厂用电失去,如图1所示。此时,柴油发电机联动正常,17:40:19保安段重新带电,按厂用电中断事故预案处理。
1,2号启备变通过共用短引线从220 kV Ⅰ母或Ⅱ母获得电源后,向6 kV公用0Ⅰ,0Ⅱ段供电,作为31号机组6 kV ⅠA,ⅡA段备用电源。机组启动负荷大于90 MW时,31号机组厂用电改由高厂变供电;当机组停运减负荷到90 MW或机组跳闸时,切换为启备变供电。1,2号启备变系统及短引线差动电流互感器TA位置如图1所示。短引线差动保护范围为205开关电流互感器TA1(1250/5 A)至1,2号启备变高压侧套管电流互感器TA21(600/5 A),TA22(600/5 A)之间。
RCS-922A短引线差动保护采用比率差动原理。当1,2号启备变保护屏上投入保护压板,并且整定值中差动保护投入控制字为“1”时,比率差动保护投入。当短引线差流达到保护定值0.5 A时,保护动作启动出口继电器,瞬时跳开205,63003,63004开关。
图1 1,2号启备变系统接线
其动作方程为:Icd>Icdzd(IZd<0.833 A),Icd>K×IZd(IZd≥0.833 A)。
图2 启备变RCS-922A短引线保护装置故障录波
仔细分析该故障录波图,发现A相电流曲线IA1和IA2以时间轴对称,B(C)相电流曲线IB1(IC1)和IB2(IC2)不以时间轴对称,但将电流曲线IB1和 IC2(IC1和IB2)对比,却发现其以时间轴对称,推测1号(或2号)启备变高压侧套管电流互感器TA21,TA22的B,C相至保护端子箱接线相别可能错误。
后将2号启备变就地控制箱内的高压侧套管电流互感器至就地箱B相和C相二次回路线互换后,用高精度双钳相位表测试并记录,结果如表1。
表1中m=0.48。分析表中数据,同相两侧电流相位互差约180°;启备变高压侧电流互感器TA电流经折算,如B相IB2×m=0.089×0.48=0.042 7,C相IC2×m=0.094×0.48=0.045 1,都与电源开关侧同相电流互感器TA二次电流近似相等,差流接近0。这表明电流互感器TA二次线接线正确。
图3 启备变相量分析
表1 启备变短引线差动保护电流测试记录
(1) 完善调试项目和明确试验条件,确保检修技改验收质量。由于该机组运行期间,1,2号启备变仅带较小负荷,日常巡视时从保护屏上看差流很小(仅0.03 A左右),无法判别差流的正确性。故应在启机时1,2号启备变带较大负荷条件下或进行一次回路短路通流试验时,进行差动保护电流回路验收检查,这样就能及时发现该保护电流互感器TA二次接反问题。
(2) 采用高精度电流相位表。由于原来使用的双钳相位表的最小档位为0.2 A(测量精度为0.1 A),二次回路负荷电流小于0.1 A时测得的幅值、相位及差流无实用意义,故应采用高精度双钳相位表(最好能准确测量在1-10 mA范围内的电流幅值、相位)测试差动回路电流接线的正确性。
(3) 完善故障录波器功能,应确保重要参数无监控死区,降低事故分析难度。
目前,针对平时负荷较小的电气设备(如启备变)差动保护等技术管理存在盲区,而差动保护电流互感器TA二次极性及接线正确性的验证,是验收的重点和难点。
该电厂由于忽视了检修或技改后差动保护接线正确性检查时必需的负荷条件和测试仪表精度要求,未能及时发现差动保护电流互感器TA二次接错。因此有必要吸取经验教训,以避免类似事故的发生。
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2015-09-15;
2016-03-20。
李 翔(1978-),男,高级工程师,主要从事电气设备安全可靠性和电气专业信息化研究工作,email:ackawalx@126.com。
张林渠(1976-),男,工程师,主要从事电气事故及预防研究工作。
孙宏波(1982-),男,助理工程师,主要从事继电保护及高压变频器异常运行处理工作。