印度科瑞希那项目#2机组非同期事故分析及防范措施

（东方电气集团有限公司国际分公司，四川 成都 610036）

印度科瑞希那项目#2机组非同期事故分析及防范措施

芦梅霞

（东方电气集团有限公司国际分公司，四川 成都 610036）

发电机并网是发电厂的一项事关重大的操作，它直接涉及到系统运行的稳定及发电机的安全，本文针对印度科瑞希纳项目2×660MW项目2#机发电机并网时发生的发电机非同期并网事故,分析事故发生的原因并提出避免同类事故发生的防范措施。

发电机；非同期；并网；分析；防范

发电机投入电力系统运行时，必须完成一定的操作，这种操作称为同期操作。发电机同期必须满足三个条件：发电机电压与系统电压一致；发电机频率与系统频率相等；发电机相位与系统相位一致（相差角δ=0）。但是，如果发电机并网时和电力系统电压在大小、频率和相位不同，就会发生非同期并网，非同期并网时存在不对称现象，瞬间由于电压的大小、方向不一致，导致并网时的“冲撞”，严重时会造成发电机定子线圈变形,扭弯、绝缘崩裂、线圈接头处熔化等甚至使发电机损坏烧毁，端部变形。就印度科瑞希那项目2#机发电机非同期并网事故进行分析。

1 事故起因

2016年4月，印度科瑞希纳项目2#发电机并网时，运行人员按照相关正常操作，将手/自动转换开关旋至自动后同期装置刚上电，就听到“砰”的一声巨响，接着发电机继电保护装置跳闸。现场马上安排做紧急停机、停炉操作，并派相关人员对该事故做了分析。

2 事故分析

（1）同期合闸回路原理分析。依据现场运行人员的描述，后台DCS选择同期投入（DCS START接点接通），将手/自动转换开关旋至自动后同期装置刚上电，并网开关就合闸。由此可以排除同期装置误发合闸命令的可能。图1所示为合闸回路接线图，合闸回路接通要同时满足以下三个条件：①自动同期投入继电器DTK11的（4，12）、（6，18）两个接点同时接通。②手/自动同期选择开关DTK（3，4）接点接通。③合闸继电器HJ的（1，9）、（2，10）两个接点同时接通。DTK11继电器在正常并网的情况下，在后台DCS选择同期投入（DCS START接点接通）后，将手/自动同期转换开关DTK置于自动位置，DTK11继电器动作，DTK11继电器对应的常开接点都会相应正常接通，同时同期装置上电。即在同期装置正常上电后，条件1、2都已经满足。由于条件③尚未满足，故继电器DTK和DTK11上电也不会动作，如果HJ继电器故障，则不会发生合闸信号。根据此次科瑞希那项目二号机并网情况，可以推断出是继电器端子间发生了外部短路。由继电器动作原理和现场继电器锈蚀痕迹的情况，可以推断出本次事故主要有3种端子短路的可能：a.合闸继电器接点HJ的（1，9）、（2，10）由于外部原因导致HJ-1和HJ-9接线柱和HJ-2和HJ-10接线柱同时发生短路；b.HJ-1与HJ-10接线柱直接发生外部短路；c.DTK11-4和DTK11-6接线柱外部短路（见图1）。

图1 合闸回路接线图

（2）导致合闸继电器接点短路的原因分析。由图2所示继电器HJ拆卸前的照片（左边），该继电器虽然外部发生了锈蚀。但现场电气工程师对该继电器进行了初步检测，检测结果正常；后来现场人员又用继电保护测试仪对拆下的两个HJ和DTK11继电器加220V直流电（HJ继电器串联5kΩ电阻），重新检测所换下来的继电器，结果显示HJ与DTK11正常，且继电器辅助接点表面光滑，动作可靠。由此再次确认这两个继电器发生短路的原因不是继电器本身，而是在没拆卸前外部原因导致端子间短路。

将图2和图3所示的拆卸前后的HJ继电器（两图左侧继电器）比对，该继电器拆卸前背板的积灰严重；但从拆卸后照片可以看出来，合闸继电器1脚和固定柱与10脚和固定柱之间表面光洁，故HJ继电器1脚和10脚之间发生短路的可能性比较小。而对于继电器DTK11，不仅拆卸前的照片显示积灰情况严重，而且拆卸后继电器的DTK11-4与DTK11-6接线端子间有明显流动状液体锈蚀的痕迹。若DTK11-4和DTK11-6之间发生短接，会触发DTK11动作，使DTK11-6和DTK11-18导通，整个合闸回路就会导通，导致不经过同期装置的判别而直接发出合闸信号。带着这个思路，再来观察图3，在该图中DTK11-4脚和DTK11-6脚之间的区域，存在明显的锈蚀痕迹，而继电器的壳体为非金属制品，其本身在通常情况下不会被锈蚀。现场人员对拆卸下来DTK11继电器塑料背板上的锈渍用250V兆欧表进行绝缘检查，在250V直流电压下测试绝缘为0.04MΩ，基本上处于导通状态。综上所述可以推断，引起此次印度科瑞希那项目2#机非同期事故是由于DTK11继电器4和6号引脚之间的外部发生短路而引起，是由于继电器外部有液体流入，且柱脚间的区域有明显积灰而引起的，进而导致在发电机并网时未经同期装置判别直接发出合闸信号，最终发生非同期并网的跳机事故。

图2 拆卸前的HJ继电器

图3 拆卸后的继电器

3 事故发生的原因及防范措施

（1）事故发生的原因。根据事故情况分析，造成继电器DTK11继电器4和6号接线端子短路的原因如下：①液体或潮湿的环境导致HJ和DTK11两个继电器外部及底部端子弹簧垫圈锈蚀，同时水、金属氧化物及灰尘的混合液积累成为锈痕，形成了继电器引脚间的短路。②发电机同期屏在并网之前应进行检查和测试，确认设备正常后再投入使用。③设计上存在不完善的方面，印度科瑞希那项目发电机同期屏只设计了自动同期ASS的闭锁继电器，并未设计手动同期MSS的闭锁继电器。

（2）事故防范措施。针对该事故发生的原因，本人认为，在发电机同期并网之前，应该采取以下防范措施，以避免同类事故的再次发生：①从安全检查方面防范。② 对发电机同期屏柜孔位进行封堵，屏柜内部保持相对干燥。③并网之后断开屏柜装置电源，解列期间进行日常检查维护，保持盘柜内包括继电器、端子排装置及接线端子排表面的洁净，防止外部短路。④并网操作前应检查屏柜内部元件及屏柜工作状况，确保设备工作正常。⑤对电气和热工等盘柜进行例行及长期的巡检，发现漏水、凝结水、小动物便溺、积粉积灰的现象，及时采取措施。⑥对暖通系统的设计和运行情况进行检查，杜绝因因暖通系统导致的漏水引起盘柜短路。⑦对于可能导致液体和粉尘进入盘柜的其他原因继续进行调查，并采取防范措施。

（3）从技术方面防范。为避免发电机非同期事故发生，除了做好安全检查方面的措施之外，技术方面也不容忽视，下面就从这方面进行阐述。①自动同期装置与手动同期装置都应安装独立的同期检查闭锁继电器（TJJ），自动准同期装置与手动准同期装置的出口回路均应串接同期检查闭锁继电器接点，以保证在同期装置或运行人员误发合闸命令时闭锁开关合闸指令，防止非同期合闸。而印度科瑞希那项目发电机同期屏只设计了自动同期ASS的闭锁继电器，并未设计手动同期MSS的闭锁继电器，故当继电器DTK11端子发生短路时，未启动同期装置判别直接发出合闸信号，导致非同期并网。②同期检查闭锁继电器的整定值应根据设备承受并列合闸的冲击电流进行整定，原则上不应超过±30°，一般整定为±20°以内。③同期点合闸脉冲导前时间等于同期装置发出合闸脉冲到断路器合闸的全部时间，即应综合考虑断路器本身固有的合闸时间、出口回路的动作时间、出口重动继电器的动作时间等环节。同期回路异动后或出口开关更新后，除了实测开关的合闸时间，还应进行同期装置的导前时间测试（需要拍波），以满足开关的合闸时间与导前时间基本相近的要求。④同期系统的频差（Δf）整定为±0.2Hz以内。⑤同期系统电压差（ΔU）的整定：500kV系统为额定电压的±10%；220kV系统及以下为额定电压的±20%以内。

4 结语

通过对印度科瑞希那2×660MW项目2#发电机非同期的分析，看出本次事故主要是由于并网前对设备的巡检不到位，以及技术设计存在不够完善而引起的。因此本文所提出的非同期并网的防范措施对于防范同类事故发生有一定的参考价值；此事件的发生表明，现场运行人员应提升责任心，在并网前做好相关的检查和检验工作；设计人员在设计相关图纸的时候，尽可能考虑更加全面，为降低事故发生打好基础。

[1]中国华电集团公司福建分公司.防止发电厂非同期并列事故规定.

[2]赵胜利，颜红建.发电机非同期并网事故分析及处理对策.

TK32

A

1671-0711（2017）04（上）-0166-02