厂用电运行方式不合理事故扩大全厂停电.docx

厂用电运行方式不合理，事故扩大全厂停电2005 年 7 月，某水电站进行机组的无功进相试验，在进相试验的机组开机并网时，随即发生 220 kV 线路光纤差动保护误动，并进一步发展为全厂停电的事故。【事故经过】1、基本概况及事故发生时的运行方式该水电站在事故发生时还是在工程建设中。4 号发电机和 3 号发电机相继投产，由于线路电容的存在，220 kV 母线电压总是偏高，机组要无功进相运行。事故发生前的运行方式为：220 kV 皇林 I 线 2237DL 合闸并入系统运行。220 kV 两段母线并列3 号机带有 110 MW 负荷，4 号发电机在热备用状态。4 号主变空载带 4 号高厂变（即厂用电 10 kV 二段） ，10 kV 一段由 3 号高厂变带，全部厂用电负荷都是由 10 kV 一、二段带，10 kV 三段母线设计是没负荷，它只通过 10 kV 联络开关作为 10 kV 一、二段的备用电源。2、事故经过在中调同意下 4 号发电机开机并网，运行人员执行“4 号发电机发电”操作后不久，现场看到机组启动并启励建压正常，接着就听到发电机出口开关合闸声音，但很快就听到机组的声音有点异常（事后的分析证明就是机组开始过速的声音） ，接着全厂一片漆黑。运行反应整个监控系统瘫痪，屏幕无显示。运行人员立即对一次设备进行检查，发现一次设备本体没有异常，但整个 220 kV 母线失压，两台发电机组停机，厂用电消失。保护检查结果是 220 kV 皇林 I 线 WXH-803 光纤差动保护有动作出口跳闸信号， 但是该线路的 WXH-802 高频距离保护盘没有动作出口信号，两台机组的WFB-801 保护 A、B 套均发失磁三段动作信号，无其它保护动作出口信号，两台机组故障录波都没有录波数据。初步判定厂用电系统一次设备本体没有故障后，迅速通知运行人员从施工变倒送厂用 10 kV 电源，恢复监控系统的运行。将皇林 I 线保护只有光纤差动保护动作而高频距离保护没有动作的情况汇报中调后，中调同意由对侧皇宫变对皇林线充电，正常后对 220 kV 母线充电正常，再开 3 号机组并网运行正常，事故处理算告一段落。【原因分析】1、因为监控系统的瘫痪，没有能够录到机组在事故过程中的一些参数，两台机组的故障录波器都没有记录下事故过程。唯一可供分析的是 220 kV系统录波器记录的本次事故波形， 波形显示皇林 I 线出线开关 2237DL 先跳闸，约 11 s 后是 3 号主变高压侧的 2203 开关、4 号主变高压侧的 2204 开关同时跳闸。据此可以推断出皇林 I 线的光纤差动保护的动作是整个事故的直接原因。2、从录波图看皇林 I 线确实有很大的突变电流，但电压变化不明显，而且线路的另外一套保护 WXH-802 高频距离保护并没有动作出口， 220 kV 线路保护配有两套全线速动的纵联保护，一般情况下，线路发生区内短路故障时，两套主保护均应无延时跳闸，因此初步推断线路并没有短路故障，对侧分析的结果也是一样，从而断定 220 kV 皇林 I 线光纤差动保护误动作。但是，保护动作首先必须启动保护进入故障处理程序才有可能出口，再从波形上看确实有很大的突变电流，保护的启动是正确的。所以要找这电流突变的根源。联想到机组刚并网，很自然地会想可能是并网的冲击电流。再调阅 220 kV 系统故障录器的录的故障波形，4B 主变高压侧电流突变比其它间隔来得明显，看来 4 号发电机并网确实有比较大的冲击电流，这是引起皇林 I 线电流突变启动保护的原因，这从时间上看也是吻合的，可见机组并网的冲击电流是保护误动的导火索。3、保护厂家检查了保护现场安装的情况，并将保护误动时的装置录波数据传回公司，做了多次动模试验进行模拟，都没有发生误动，因此，保护厂家认为本次误动跟两侧光纤通道有很大关系。该保护采用的专用光纤通道由两部分组成，保护配有小功率光端机到通信室，通过 PCM 复用设备，再经长达 100 km 左右的线路光纤到对侧，另外一侧通道也是这样构成。以前运行时发现过有误码的情况，但不算很严重，没有到告警的程度。该光纤差动保护的误码就是计算固定时间窗内错误数据的桢数，每桢数据只要有一个错误数据，该桢数据就忽去不用，同时算一个误码，误码高说明光纤通道不是很理想。由此断定误动的原因是光纤通道不理想，但保护内部处理软件也可能有不合理地方。4、机组停机的原因在 220 kV 线路皇林 I 线跳闸后，两台机组脱离系统后互相并列运行，很难稳定运行。4 号机刚并网在空载运行状态，3 号机带 11 万 kW 负荷，由于线路开关的跳闸负荷送不出去造成 3 号机组转速上升，4 号机会吸收 3 号机的有功造成转速也上升，也就是 3 号机加速拖动 4 号机也跟着加速，由于惯性的关系，4 号转速上升还会比 3 号机快，且它