6kV开关拒动引发220kV开关失灵保护动作.docx

6kV 开关拒动引发 220kV 开关失灵保护动作2002-03-17T05:08，某电厂 1 号联变 220 kV 避雷器发生爆炸，虽然 1 号联变差动保护正确动作， 跳开 220， 110 kV 侧开关并切除故障点， 但由于6 kV 侧开关拒动，引发 220 kV 断路器失灵。1 事故前工况事故前系统出力为 375 MW，周波 50.26 Hz，该电厂 1，2 号机备用，5号机大修，4，6，7 号 3 台 125 MW 机组并网运行，各带 95，90，98 MW有功，4，6 机、1 号联变、220 kV 马永玉线在 220 kV 正母上运行，7 号机、220 kV 马永线、马洛线在 220 kV 负母上运行，母联开关在合闸位置(见图1)。2 事故经过2002-03-17T05:08，该电厂 1 号联变 220 kV 侧 B 相避雷器发生爆炸，运行人员听到一声爆响，1 号联变方向有闪光，同时主控室喇叭响，联变差动保护动作，只跳 220 kV 侧与 110 kV 侧开关，6 kV 侧开关未跳，1 号联变失灵保护动作，跳掉 220 kV 母联开关、正母上的 220 kV 马永玉线及 4，6机开关，系统稳控装置 FWK 动作，切除 220 kV 某变电站的 5 条 110 kV 线路，系统周波降至 47.78 Hz，4，6 号机在主开关跳开后各带本机厂用电运行，事故造成某地区大面积停电，省内其它地区部分线路低周动作停电。3 事故原因分析3.1 事故发生原因1 号联变 220 kV 侧 B 相避雷器瓷瓶表面脏污，长时间放电，加上当时大雾，因而发生避雷器上节外绝缘闪络击穿，全部运行电压加在下节避雷器上，导致 B 相避雷器全部击穿接地，1 号联变差动保护动作，跳开 1 号联变 220 kV 侧与 110 kV 侧开关，但未能跳开 6 kV 侧开关(原因在于该开关机构卡涩，并导致跳闸线圈烧坏)。3.2 事故扩大原因当 B 相接地时，1 号联变差动电流继电器 2CJ 动作，常开接点 2CJ(见图2)闭合，出口继电器 CKJ 励磁，其常开接点闭合，6 kV 开关跳闸线圈 3TQ导通带电，但开关拒动，辅助接点 3DL 仍然闭合，3TQ 一直带电，出口继电器 CKJ 一直励磁并自保持，图 3 中的常开接点 CKJ 一直闭合，启动失灵保护的第 1 个条件满足。事故后检查发现，1 号联变失灵保护电流判别元件 C 相极化继电器 LJc存在缺陷，长时间以来一直在接通状态(事故后试验，其返回性能不好，需人工敲打方返回)。在这次事故中，故障消失后一直在未返回状态，常开接点LJc一直闭合(图3中LJc仅为示意， 实际为LJc直接启动的从动继电器LCJc接点，图中未画出)，启动失灵保护的第 2 个条件满足。至此，联变起动失灵回路导通，从而跳开 220 kV 正母上的所有开关，导致事故扩大。在 220 kV 侧开关跳开后，已将 220 kV 侧故障点与运行的 220 kV 系统隔离，但因 6 kV 开关拒动而启动 220 kV 开关失灵保护(尽管不是失灵保护动作的唯一条件)，这显然与失灵保护的设计原意相违背。因此，该失灵保护设计存在缺陷。此外还发现，LJc 动作时按照设计回路应该发出报警信号，但当初建设时漏安装该信号回路，而且联变失灵保护已超期未校验，以致 LJc 的缺陷没能及时发现，也是事故扩大的原因之一。4 防范对策(1) 改进 1 号联变开关失灵保护回路设计。可单独将失灵保护中的 CKJ规定为 220 kV 侧开关的出口继电器(此继电器能在 220 kV 开关经保护启动跳闸后由开关辅接点返回)，为此在联变差动保护回路中增设(并联)一个出口继电器，原出口继电器只跳 220 kV 侧开关，增设的出口继电器只跳 110kV 侧及 6 kV 侧开关。(2) 根据电厂环境，重新制定避雷器及其它电气主设备的清扫周期，增加定期或不定期清扫的次数。并坚持“应修必修，修必修好”的原则，及时消除设备缺陷。(3) 全面检查继电保护和自动装置的检验情况，有逾期未做或漏项的，尽快安排补做。并安装 1 号联变失灵保护电流判别元件动作信号回路。(4) 对 1 号联变 6 kV 开关及同类型开关(同一供货商供应的)进行技术改造，消除机构卡涩开关拒动、拒合现象。