【簡述】2003年07月07日，某電廠在下暴雨時(shí)因聯(lián)變高壓套管閃絡(luò)接地，導(dǎo)致1號(hào)機(jī)組掉閘事故。
【事故經(jīng)過】2003年07月07日15時(shí)03分,網(wǎng)控警報(bào)響，5011、5012、5013、2250開關(guān)掉閘。
網(wǎng)控光字：聯(lián)變A柜差動(dòng)保護(hù)；聯(lián)變B柜差動(dòng)保護(hù)；5011、5012開關(guān)短引線動(dòng)作；2211、2212收發(fā)訊機(jī)動(dòng)作，微機(jī)呼喚，220kV和500kV故錄器動(dòng)作。聯(lián)變保護(hù)屏：A、B柜差動(dòng)燈亮。沙昌一、二線縱聯(lián)距離保護(hù)屏：A相啟動(dòng)燈亮，接地故障燈亮，總啟動(dòng)燈亮，零序電流方向（高值、低值）燈亮。
15時(shí)05分，1號(hào)機(jī)組負(fù)荷由300MW降至76MW，鍋爐汽壓上升，所有安全門動(dòng)作，汽包水位下降至MFT動(dòng)作；此時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓最高升至21.13kV，頻率升至51.65Hz，機(jī)組轉(zhuǎn)速升至3099rpm后又下降至2458.8rpm。15時(shí)06分，1號(hào)發(fā)電機(jī)過激磁保護(hù)動(dòng)作，2201開關(guān)掉閘。220kV系統(tǒng)四、五母線電壓表、頻率表指示全為零，220kV系統(tǒng)四、五母線失電。1號(hào)啟動(dòng)變及1號(hào)、2號(hào)機(jī)組廠用盤所有表計(jì)指示全為零。
網(wǎng)控信號(hào)：220kV失靈保護(hù)復(fù)合電壓動(dòng)作；母差保護(hù)復(fù)合電壓動(dòng)作；2214縱聯(lián)方向裝置閉鎖異常；220kV系統(tǒng)電壓互感器失壓；2211裝置故障；2212裝置故障。1號(hào)發(fā)電機(jī)信號(hào)：發(fā)電機(jī)返回盤“過激磁t1”、“I、II整流柜風(fēng)機(jī)故障”、“開關(guān)掉閘”、“發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電壓”。15時(shí)15分，匯報(bào)中調(diào)，聯(lián)系用系統(tǒng)向220kV系統(tǒng)母線充電。15時(shí)25分，220kV系統(tǒng)母線帶電。15時(shí)28分，1號(hào)啟動(dòng)變帶電，恢復(fù)1號(hào)、2號(hào)機(jī)組廠用電及6kV公用段廠用電。
07月08日05時(shí)18分，1號(hào)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。07月10日22時(shí)44分，更換備用聯(lián)變工作結(jié)束，具備啟動(dòng)條件。07月11日21時(shí)58分，聯(lián)變帶電，恢復(fù)運(yùn)行。
【事故原因】
聯(lián)變掉閘的原因：故障時(shí)，正下暴雨，聯(lián)變A相高壓套管雨閃，對地放電，瞬間500kVA相電壓降為零，零序電壓3U0上升為相電壓，差電流為4.14A，大于差動(dòng)速斷保護(hù)整定值（2.64A），造成聯(lián)變差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作，跳2250、5012、5013開關(guān)。
1號(hào)機(jī)組停機(jī)的原因：故障前，聯(lián)變由220kV側(cè)向500kV側(cè)送有功負(fù)荷66MW。聯(lián)變掉閘后，該有功負(fù)荷全部轉(zhuǎn)移到220kV系統(tǒng)，使機(jī)組轉(zhuǎn)速升高，當(dāng)DEH系統(tǒng)接到機(jī)組超速信號(hào)后，經(jīng)內(nèi)部邏輯運(yùn)算需約0.8～2秒時(shí)間才能輸出控制指令，所以，在邏輯運(yùn)算的過程中，機(jī)組轉(zhuǎn)速仍在繼續(xù)升高，最高升至3099rpm，大于DEH系統(tǒng)103%超速保護(hù)的整定值（3090rpm），DEH系統(tǒng)超速保護(hù)動(dòng)作，高、中壓調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉；使機(jī)組轉(zhuǎn)速開始下降，在轉(zhuǎn)速下降的過程中，DEH系統(tǒng)的超速保護(hù)又重新給指令到100%，四個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥全部開展，但因左、右中壓調(diào)節(jié)閥前后壓差大，兩個(gè)閥分別開至12%（左側(cè)）和21%（右側(cè)），不能再繼續(xù)打開，機(jī)組只有高壓缸作功，有功負(fù)荷被限制在76MW，不能再增加。由于220kV系統(tǒng)地區(qū)負(fù)荷水平較高（約200MW），機(jī)組轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降，最低到2458.8rpm，220kV系統(tǒng)頻率最低下降到40.98Hz，1號(hào)發(fā)電機(jī)電壓18340.2V。
因?yàn)楣收蠒r(shí)發(fā)電機(jī)定子電壓18340.2V ，對應(yīng)二次電壓101.89V，頻率40.98Hz。所以，發(fā)電機(jī)過激磁倍數(shù)N=（U/F）/（UN/FN）=（101.89/40.98）/（100/50）=1.243，大于反時(shí)限啟動(dòng)整定值（Nop=1.1），發(fā)電機(jī)過激磁保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。
5011、5012開關(guān)短引線保護(hù)誤動(dòng)作的原因：在各開關(guān)CT二次零線串接失靈保護(hù)零序電流繼電器（型號(hào)為DL-23C，線圈直阻約為30Ω），由于CT二次回路接地點(diǎn)不合適，使5011.5012開關(guān)CT二次負(fù)載相差較大，其中5011負(fù)載超過廠家設(shè)計(jì)的額定值（50VA）。在外部短路時(shí)兩組CT傳變特性不一致，產(chǎn)生不平衡電流，流入短引線保護(hù)電流繼電器，是導(dǎo)致短引線保護(hù)誤動(dòng)作的原因。
綜上分析，1號(hào)機(jī)組掉閘原因結(jié)論如下：
1. 聯(lián)變A相高壓套管雨閃，是造成此次事故的直接原因。
2. 1號(hào)機(jī)組因DEH系統(tǒng)超速調(diào)節(jié)輸出控制指令滯后，使機(jī)組轉(zhuǎn)速不能隨機(jī)控制，轉(zhuǎn)速升高到3099rpm，大于整定值（3090rpm），造成DEH系統(tǒng)超速保護(hù)動(dòng)作，關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)閥。而兩個(gè)中壓調(diào)節(jié)閥全關(guān)后打不開，使機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，頻率降低到40.98Hz，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過激磁保護(hù)動(dòng)作，是造成此次事故的間接原因。
3．CT二次回路接地點(diǎn)位置不合適，導(dǎo)致5011、5012短引線保護(hù)誤動(dòng)作，5011開關(guān)掉閘，是造成此次事故的間接原因。
4. 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子飛升特性因?yàn)榕c機(jī)組甩負(fù)荷大小有關(guān)。聯(lián)變掉閘后，220kV系統(tǒng)增加了66MW有功負(fù)荷，按其負(fù)荷計(jì)算機(jī)組轉(zhuǎn)速應(yīng)飛升到3070rpm。經(jīng)查閱熱控過程報(bào)警及打印曲線發(fā)現(xiàn)：DEH系統(tǒng)接到機(jī)組轉(zhuǎn)速升高信號(hào)后，經(jīng)內(nèi)部邏輯運(yùn)算需約0.8～2秒時(shí)間，才能給高、中壓調(diào)節(jié)閥輸出控制指令，不能滿足隨機(jī)調(diào)節(jié)特性的要求，所以，在DEH系統(tǒng)內(nèi)部邏輯運(yùn)算的過程中，機(jī)組轉(zhuǎn)速仍在繼續(xù)升高，最高轉(zhuǎn)速至3099rpm，不能隨極控制轉(zhuǎn)速，暴露出DEH系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制指令輸出滯后問題，使機(jī)組在異常情況下極容易超速。是造成此次事故的間接原因。
5. 中壓調(diào)節(jié)閥在高參數(shù)下突然關(guān)閉后打不開，是造成此次事故的間接原因。
【防范措施】
1. 在聯(lián)變高壓套管瓷裙上粘貼硅橡膠傘裙，增加套管爬距，防止雨閃。
2. 熱控專業(yè)組織專業(yè)人員對DEH系統(tǒng)超速調(diào)節(jié)指令輸出滯后，DEH系統(tǒng)事故記錄功能不完善問題進(jìn)行研究分析后徹底解決。
3. 汽機(jī)專業(yè)組織專業(yè)人員對中壓調(diào)節(jié)閥全關(guān)后打不開問題進(jìn)行研究分析后徹底解決。
4. 繼電保護(hù)處制定整改方案，改變CT二次接地點(diǎn)位置，報(bào)調(diào)度局審批，盡快實(shí)施，徹底解決短引線保護(hù)誤動(dòng)作問題。
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