秦皇島熱電廠共有4臺(tái)機(jī)組,總?cè)萘繛?SPAN lang=EN-US>1000 MW,分兩期建成。一期
1,
2號(hào)機(jī)組為哈爾濱的
200 MW機(jī)組,各以發(fā)變組方式接入廠內(nèi)
220 kV母線。
220 kV母線的接線方式為雙母線帶旁路,通過(guò)
2條
220 kV線路接入主系統(tǒng)。正常運(yùn)行時(shí)廠用電由本機(jī)高壓工作變壓器供,
2臺(tái)機(jī)組配置
1臺(tái)接于
220 kV母線的高壓備用變壓器。
二期
3,
4號(hào)機(jī)組為上海的
300 MW機(jī)組,各以發(fā)變線組的單元方式接入系統(tǒng)的樞紐變電站,與一期
220 kV母線間接相連。正常運(yùn)行時(shí)廠用電由本機(jī)高壓工作變壓器供,
2臺(tái)機(jī)組配置
1臺(tái)接于一期
220 kV母線的高壓備用變壓器。
某日
15:52:04(線路故障錄波器打印時(shí)間)
3號(hào)機(jī)組事故跳閘,而主開關(guān)則發(fā)生了非全相開斷。事故前
3號(hào)機(jī)組的出力為:有功
200 MW;無(wú)功
70 Mvar;電流
6 kA,
220 kV線路電流為
480 A,機(jī)組運(yùn)行參數(shù)一切正常。
1 事故經(jīng)過(guò)
15:52:04,汽機(jī)主汽門關(guān)閉,聯(lián)鎖發(fā)變組跳閘、鍋爐滅火。保護(hù)發(fā)
B相跳閘、三相跳閘信號(hào);線路對(duì)端跳閘,經(jīng)聯(lián)系得知為
B相跳閘重合不成功后三相跳閘,
10 min后試送線路仍不成功。檢查主開關(guān)三相均在
“分閘
”位置。
當(dāng)時(shí)的印象是線路
B相永久性故障,與機(jī)組無(wú)關(guān)。直到對(duì)端將完整的故障錄波圖傳至中調(diào)后,才判斷是熱電廠主開關(guān)發(fā)生 非全相開斷導(dǎo)致線路跳閘。經(jīng)搖測(cè)觸頭間電阻,方確定為主開關(guān)
B相未斷開。
2 事故過(guò)程分析
從錄波圖中可以看出如下幾個(gè)過(guò)程:
(
1) 從主開關(guān)非全相跳閘到對(duì)端
B相跳閘,間隔近
4個(gè)周波,
80 ms左右。
3I0值等于
B相電流,跳閘前為
2.03 A(二次值、
CT變比為
1 200/5、下同),跳閘后最大值為
2.9 A,比跳閘前的正常值有所增大,
3U0很小。這是發(fā)電機(jī)承受負(fù)序的第一階段。
(
2) 從對(duì)端
B相跳閘后到對(duì)端
B相重合開始,電流全部消失,
3U0逐漸增大,
3U0值從
1.43 V(二次值)逐漸增大,到跳閘后的
6個(gè)周波時(shí)就已經(jīng)達(dá)到了
34.67 V,且仍在不斷增大,最后達(dá)到了
104 V(估算值),且由正弦波變成了平頂波,此時(shí)間段為
660 ms。
(
3) 從對(duì)端
B相重合到再次跳閘,且為三相跳閘,此時(shí)間段為
180 ms,
9個(gè)周波,
B相電流表現(xiàn)為沖擊形態(tài)且畸變,第 一個(gè)峰值估計(jì)高達(dá)
31 A,其余各周波均不超過(guò)
17 A,這是發(fā)電機(jī)承受負(fù)序的第二階段。
(
4) 從對(duì)端三跳后至線路試送前,此間隔達(dá)
10 min,因機(jī)組為無(wú)刷勵(lì)磁方式,滅磁過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng),
B相電壓存留了一段時(shí)間。
(
5) 從對(duì)端線路試送至跳閘,此時(shí)間段為
180 ms,
9個(gè)周波,
B相電流開始時(shí)偏軸,與穩(wěn)態(tài)短路電流波形相似,后逐漸恢復(fù),從起始的
15.04 A逐漸變?yōu)?SPAN lang=EN-US>6個(gè)周波后的
10.34 A。這是發(fā)電機(jī)承受負(fù)序的第三階段。
在本次事故中發(fā)電機(jī)承受的負(fù)序時(shí)間累計(jì)
440 ms,
22周波左右。
3 事故教訓(xùn)
(
1) 因無(wú)人監(jiān)盤,故而未能觀察到表計(jì)的具體變化,失去了最初用以判斷故障的現(xiàn)象。
(
2) 因開關(guān)拉桿部位出現(xiàn)問(wèn)題,而整個(gè)液壓機(jī)構(gòu)動(dòng)作完全正常,分、合指示也完全正常,所以運(yùn)行及檢修人員在就地檢查后均認(rèn)為開關(guān)三相開斷良好,非全相保護(hù)也因此未能啟動(dòng),而后對(duì)端單相重合閘又不成功,這些假象又使人誤判斷為線路故障。
(
3) 因機(jī)組
UPS失電,發(fā)電機(jī)負(fù)序能力表的負(fù)序累計(jì)值消失,使發(fā)電機(jī)承受的負(fù)序沒有一個(gè)確切的數(shù)值,無(wú)法準(zhǔn)確判斷發(fā)電機(jī)承受負(fù)序損害的程度,同時(shí)也使當(dāng)時(shí)的事故判斷失去了一個(gè)重要佐證。
(
4) 因機(jī)組
UPS失電,造成故障錄波器內(nèi)數(shù)據(jù)排列混亂,沒能將當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)打印出來(lái),延誤了對(duì)事故的分析判斷。由于未能及時(shí)向中調(diào)提供準(zhǔn)確有用的信息,致使對(duì)端線路試送時(shí),主變及發(fā)電機(jī)又遭受了一次沖擊,而這次沖擊本可以避免的。
4 非全相故障的表現(xiàn)及處理方法
非全相故障,分為缺一相和缺二相
2種基本類型;故障時(shí)又可分為合閘時(shí)和分閘時(shí)
2種;按主變中性點(diǎn)運(yùn)行方式來(lái)說(shuō),又分為接地和不接地
2種。
故障的具體表現(xiàn)是由缺幾相和主變中性點(diǎn)接地方式?jīng)Q定的,而故障發(fā)生時(shí)的運(yùn)行方式則決定著處理事故的具體方法。
4.1 非全相故障的表現(xiàn)
(
1) 缺一相。
A、
B、
C三相中如果出現(xiàn)某一相斷開,無(wú)論主變中性點(diǎn)是否接地,發(fā)電機(jī)側(cè)都表現(xiàn)為某一相電流最大,其它兩相電流相同。對(duì)于發(fā)變線組而言,線路故障相的電流為零。如果主變中性點(diǎn)接地,則流過(guò)的電流為
3I0,超出另兩相電流。如果不接地,則出現(xiàn)零序電壓,但不太高。
(
2) 缺兩相。
A、
B、
C三相中如某一相未斷開,且主變中性點(diǎn)接地,發(fā)電機(jī)側(cè)則會(huì)出現(xiàn)某一相電流為零。對(duì)于發(fā)變線組而言,線路故障相仍有電流,其它兩相為零,故障相電流全流過(guò)中性點(diǎn);如果中性點(diǎn)不接地,則發(fā)電機(jī)和線路三相均無(wú)電流,但中性點(diǎn)將超壓。
4.2 非全相故障的處理方法
(
1) 出現(xiàn)非全相故障時(shí),如果非全相保護(hù)正確動(dòng)作,則按跳機(jī)后進(jìn)行處理。
(
2) 若非全相保護(hù)未動(dòng),而失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí),對(duì)于母線式則停掉一條母線,對(duì)于單元式則遠(yuǎn)跳對(duì)端變電站。
(
3) 如果并列時(shí)發(fā)生非全相故障,立即解列。
(
4) 如果在發(fā)電機(jī)先解列時(shí)發(fā)生非全相開斷,若是一相斷開,可立即試合一次。仍不行時(shí),應(yīng)立即調(diào)整勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)電流維持在最小。此時(shí)機(jī)組必須維持在額定轉(zhuǎn)速,并通知檢修立即處理,同時(shí)匯報(bào)中調(diào)。處理不了時(shí),緊急斷開上一級(jí)開關(guān)。
(
5) 如果在發(fā)電機(jī)先解列時(shí)發(fā)生兩相斷開,可立即再手拉一次。無(wú)效時(shí),立即調(diào)整勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)電流維持在最小值。此時(shí)機(jī)組必須維持在額定轉(zhuǎn)速,并通知檢修立即處理,同時(shí)匯報(bào)中調(diào)。處理不了時(shí),緊急斷開上一級(jí)開關(guān)。
(
6) 汽機(jī)先打閘電聯(lián)跳時(shí),出現(xiàn)非全相故障,只能立即匯報(bào)中調(diào),緊急斷開上一級(jí)開關(guān)。