第一篇：電廠并網(wǎng)開關(guān)故障所引發(fā)事故分析

電廠并網(wǎng)開關(guān)故障所引發(fā)事故分析

目前，我國(guó)220kV及以上電壓等級(jí)的開關(guān)基本都是分相操作的。由于開關(guān)操作機(jī)構(gòu)及其電氣控制回路等故障等原因，發(fā)電機(jī)在開機(jī)并網(wǎng)、停機(jī)解列的操作中，并網(wǎng)開關(guān)易發(fā)生一相或兩相斷開的事故，造成發(fā)變組發(fā)生非全相運(yùn)行事故。事故處理不當(dāng)將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過(guò)熱甚至燒毀事故，同時(shí)也給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)了極大的威脅。1 事故經(jīng)過(guò)

A電廠300MW機(jī)組發(fā)電機(jī)同期并網(wǎng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)5002并網(wǎng)開關(guān)未顯示合閘，但#2機(jī)負(fù)荷仍可上升。在負(fù)荷達(dá)到16.85MW時(shí)，開關(guān)非全相保護(hù)動(dòng)作，此時(shí)，C相電流仍顯示為18.7A，A、B相電流均為0?，F(xiàn)場(chǎng)人員檢查發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機(jī)5002 C相開關(guān)輔助接點(diǎn)銷子卡圈脫落，傳動(dòng)聯(lián)桿與主軸分離，致使5002開關(guān) C相仍在合位，A、B相在斷開位置?，F(xiàn)場(chǎng)減#2機(jī)勵(lì)磁，隨后，斷口閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作，跳發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)并啟動(dòng)失靈保護(hù)，跳母聯(lián)5012開關(guān)及5052開關(guān)，并遠(yuǎn)跳對(duì)側(cè)開關(guān)。

50515052II5012I50015002#1#2300MW#1#2300MW圖1 A電廠系統(tǒng)接線圖 事故原因分析

2.1 開關(guān)非全相運(yùn)行和斷口閃絡(luò)保護(hù)的保護(hù)原理

A電廠的開關(guān)非全相運(yùn)行保護(hù)裝置采用的是開關(guān)本體的非全相保護(hù)裝置，其是依靠開關(guān)本身的位置信號(hào)判斷出是否不一致，不經(jīng)零序、負(fù)序電流元件閉鎖，直接向開關(guān)發(fā)跳閘命令。這種配置直接用開關(guān)輔助接點(diǎn)返回信號(hào)作為判據(jù)，取消電流判別回路，即當(dāng)開關(guān)操作合閘后，分相操作回路分別合閘，若開關(guān)分相輔助接點(diǎn)有分有合，則判斷此時(shí)開關(guān)為非全相運(yùn)行狀態(tài)。

斷口閃絡(luò)保護(hù)只考慮一相或兩相，不考慮三相閃絡(luò)，并取主變高壓側(cè)開關(guān)TA電流。其判據(jù)為：（1）開關(guān)三相位置接點(diǎn)均為斷開狀態(tài)；（2）負(fù)序電流大于整定值。斷口閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作后，首先以第1時(shí)限動(dòng)作于發(fā)電機(jī)滅磁，降低斷口電壓，促使中止閃絡(luò)；若閃絡(luò)持續(xù)，應(yīng)以第2時(shí)限啟動(dòng)失靈保護(hù)，跳開所有與其有聯(lián)系的電源支路。2.2 保護(hù)動(dòng)作分析 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機(jī)5002 C相開關(guān)輔助接點(diǎn)銷子卡圈脫落，傳動(dòng)聯(lián)桿與主軸分離。因此，5002開關(guān)合閘后，其C相開關(guān)由于傳動(dòng)聯(lián)桿與主軸分離，輔助接點(diǎn)還在分閘位置，引發(fā)開關(guān)非全相保護(hù)動(dòng)作。保護(hù)動(dòng)作后，A、B相開關(guān)正確跳開，由于C相開關(guān)的輔助接點(diǎn)仍處于分閘位置，跳閘回路未接通，C相開關(guān)沒(méi)能跳開，處于合閘位置，但返回信號(hào)依舊顯示C相開關(guān)處于分閘位置。因此，系統(tǒng) 仍處于兩相斷開的非全相運(yùn)行狀態(tài)，最終達(dá)到斷口閃絡(luò)保護(hù)負(fù)序電流整定值，且保護(hù)裝置感受到三相開關(guān)都在斷位，#2發(fā)電機(jī)斷口閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)設(shè)定延時(shí)0.1秒后動(dòng)作，跳發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓降至零，負(fù)序電流加大，故障未消除，500kV母線差動(dòng)保護(hù)BP-2P失靈保護(hù)啟動(dòng)，經(jīng)250ms跳母聯(lián)5012開關(guān)，經(jīng)500ms跳出線

5052開關(guān)，并跳遠(yuǎn)側(cè)開關(guān)。

3、事故正確處理步驟

（1）在A電廠#2機(jī)組并網(wǎng)合5002開關(guān)過(guò)程中，如果現(xiàn)場(chǎng)值班人員發(fā)現(xiàn)5002 C相開關(guān)未顯示合閘，可不待調(diào)度指令，立即拉開5002開關(guān)，并上級(jí)調(diào)度員匯報(bào)。

（2）若5002開關(guān)無(wú)法拉開，應(yīng)立即向上級(jí)調(diào)度員匯報(bào)。上級(jí)調(diào)度當(dāng)值調(diào)度員應(yīng)要求A電廠立即將#2爐壓火，#2機(jī)組出力降至最低，就地將5002開關(guān)拉開。

（3）如果5002開關(guān)依然無(wú)法拉開，則應(yīng)向上級(jí)調(diào)度員申請(qǐng)將出線5052開關(guān)倒至I母運(yùn)行，然后拉開母聯(lián)5012開關(guān)，將故障點(diǎn)隔離。3.2 事故整改措施 本次事故暴露出A電廠在安全生產(chǎn)管理方面存在現(xiàn)場(chǎng)工作不規(guī)范和培訓(xùn)工作不到位，對(duì)存在的危及系統(tǒng)安全的隱患認(rèn)識(shí)不足、處理不及時(shí)，專業(yè)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平亟待提高。在今后工作中，須嚴(yán)肅調(diào)度紀(jì)律，嚴(yán)格調(diào)度管理，加強(qiáng)運(yùn)行人員調(diào)度規(guī)程及運(yùn)行技術(shù)的相關(guān)培訓(xùn)。

第二篇：江西豐城電廠冷卻塔事故分析

江西豐城電廠冷卻塔事故分析

2016-11-25 2016年11月24日7時(shí)許，江西豐城一電廠的在建冷卻塔發(fā)生一起特大事故，到目前為止已經(jīng)造成74人死亡，2人受傷，目前現(xiàn)場(chǎng)搜救已經(jīng)基本結(jié)束，事故原因還在調(diào)查之中。究竟是什么導(dǎo)致了如此嚴(yán)重的事故，在調(diào)查報(bào)告出來(lái)之前誰(shuí)也不知道，不過(guò)我們?nèi)匀豢梢愿鶕?jù)現(xiàn)有的資料進(jìn)行一些分析。

由于本文只是根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資料進(jìn)行的匯總、分析，故可能有不準(zhǔn)確的地方，一切以將來(lái)的事故報(bào)告為準(zhǔn)。

事發(fā)地位于江西豐城，在建的是裝機(jī)容量為2×1000兆瓦火力發(fā)電機(jī)組配套的一座冷卻塔。根據(jù)新聞的信息，該冷卻塔設(shè)計(jì)高度165米，已經(jīng)建成70余米。設(shè)計(jì)高度165米是什么概念？根據(jù)《工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T 50102-2014）》的資料，165米高的冷卻塔已是我國(guó)冷卻塔的最大型號(hào)！

165米高的冷卻塔底部直徑124米，底面面積達(dá)1.2萬(wàn)平方米，周長(zhǎng)近400米；冷卻塔底部的斜支柱進(jìn)風(fēng)口高11.6米。這樣的大工程中發(fā)生了如此事故，實(shí)在是遺憾。

事故原因究竟是什么？根據(jù)我個(gè)人的分析，可能有以下3個(gè)原因： 1.水泥強(qiáng)度不夠?qū)е虏僮髌脚_(tái)垮塌； 2.操作平臺(tái)自身錨固設(shè)施失靈； 3.塔吊倒塌引起連鎖反應(yīng)。1.水泥強(qiáng)度不夠?qū)е虏僮髌脚_(tái)垮塌：

我認(rèn)為這一原因的可能性最大，因此將主要篇幅集中在此?！杆鄰?qiáng)度不夠」有兩種可能性：一是使用了未達(dá)標(biāo)的水泥；二是水泥的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，導(dǎo)致未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就拆除了模板。

混凝土中澆筑之后，需要「養(yǎng)護(hù)」一定的時(shí)間，待其凝固達(dá)到一定強(qiáng)度才能拆除模板。假如在現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r，使用的這批次混凝土品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，而現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員又未對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)使用了以前的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，則拆除模板后的混凝土強(qiáng)度不夠，自然會(huì)導(dǎo)致垮塌?！豆I(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)混凝土強(qiáng)度的要求：

在混凝土品質(zhì)無(wú)問(wèn)題時(shí)，過(guò)短的養(yǎng)護(hù)時(shí)間也會(huì)導(dǎo)致事故。由于混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間受溫度影響比較大，低溫時(shí)混凝土需要更多的時(shí)間才能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。根據(jù)許多報(bào)道，事發(fā)的工程當(dāng)時(shí)正在趕工期，還喊出了口號(hào)「協(xié)力奮戰(zhàn)100天」，因此由趕工期而引發(fā)此次事故也是極有可能的?！峨p曲線冷卻塔施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB 50573-2010）》對(duì)此也有相關(guān)規(guī)定：

《新京報(bào)》的一則新聞里提到知情人士的說(shuō)法：「意外發(fā)生在施工的最后一個(gè)步驟，當(dāng)時(shí)來(lái)自河北的工人們正拆除冷凝塔外圍的木制腳手架，但是尚未干透的混凝土開始脫落，最后坍塌?！惯@一說(shuō)法有很高的可信度。下面來(lái)看一個(gè)示意圖：

現(xiàn)在采用的冷卻塔施工方式一般是利用澆筑好的鋼筋混凝土塔壁作為支撐，在其上搭建操作平臺(tái)和模板。當(dāng)澆筑的混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，先拆除下方的模板A，將其安裝到模板B上方，進(jìn)行下一輪澆筑。但是在拆除模板A時(shí)，模板B處的混凝土尚未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并不足以支撐整個(gè)操作平臺(tái)，于是發(fā)生了坍塌。由于整個(gè)冷卻塔上部一圈都在同時(shí)施工，連在一起的操作平臺(tái)就都垮了，工人從70余米的高度墜落。

事實(shí)上，此類的冷卻塔事故早已有先例，而且和這次的事故有很大的相似性！

1978年，美國(guó)西弗吉尼亞州柳樹島（Willow Island）的一在建電廠發(fā)生了操作平臺(tái)坍塌事故，總共造成51人死亡，成為美國(guó)建筑史上最嚴(yán)重的事故之一。其事故原因正是因?yàn)闈仓幕炷吝€未干便拆除模板，造成了巨大的傷亡。人們沒(méi)有在事故中取得教訓(xùn)，相似的事故竟然在幾十年后在中國(guó)上演，令人心痛。

由于并沒(méi)有冷卻塔頂部的細(xì)節(jié)照片，事故的真正原因還不得而知。這里我想對(duì)廣大的新聞媒體吐個(gè)槽，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上有如此多的從冷卻塔事故現(xiàn)場(chǎng)正上方拍的照片，一個(gè)大大的圓，各家的媒體拍攝的照片驚人地一致。但是人們幾乎不能從這種照片中得到任何信息！

既然已經(jīng)用無(wú)人機(jī)去航拍了，為什么不再靠近一點(diǎn)？為什么不拍一些操作平臺(tái)塌落部位的細(xì)節(jié)？假如能拍到螺栓、鋼筋拉扯的痕跡，混凝土的開裂形態(tài)，對(duì)于事故的分析可以詳盡得多。

2.操作平臺(tái)自身錨固設(shè)施失靈：

由于操作平臺(tái)的錨固設(shè)備失靈老化或者未按要求擰緊全部螺栓導(dǎo)致平臺(tái)坍塌，從而引發(fā)連鎖反應(yīng)也是有可能的，《雙曲線冷卻塔施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB 50573-2010）》對(duì)此也有規(guī)定：

加粗的6.3.7是強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格遵守，但是由于目前資料不足，無(wú)法對(duì)此原因進(jìn)行判斷。3.塔吊倒塌引起連鎖反應(yīng)：

由于塔吊倒塌碰掉操作平臺(tái)是央視和澎湃新聞的說(shuō)法，澎湃新聞還特意做了一個(gè)3D的模擬動(dòng)畫演示事故場(chǎng)景。但我認(rèn)為目前的資料尚不足以得出此結(jié)論。

位于冷卻塔內(nèi)部的塔吊是泵送混凝土的通道，也是工人們上下的通道。在此類事故中，由于工人只有一條逃生通道，發(fā)生事故后往往無(wú)處可逃。目前沒(méi)有確切的關(guān)于地面和冷卻塔上工人的死傷比例，不過(guò)根據(jù)新華社的報(bào)道：「除了地面層的工友，在上面的人全部墜落，被鋼筋等材料壓在下面」，「從地面層成功逃生的工人王耀龍說(shuō)，地面層的工人除了兩人輕傷外都安全逃生」，這條新聞暗示在塔上的工人全部遇難，地面只有2人受傷。

由于冷卻塔建筑形制的特殊性，工人的安全保障設(shè)備還很不健全，希望廠家能夠重視工人的安全，開發(fā)新的安全機(jī)制，使事故發(fā)生時(shí)工人能夠逃生。另外，個(gè)人認(rèn)為工人在施工時(shí)盲目相信經(jīng)驗(yàn)，不相信科學(xué)也可能是事故發(fā)生的原因，假如工人在拆除模板之前按照規(guī)定，使用儀器檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度，此次事故很可能可以避免。

建筑工人工作都很辛苦，據(jù)說(shuō)遇難的大多是來(lái)自河北的木工，千里迢迢來(lái)江西打工卻遭受如此災(zāi)難，這些工人可能都是家里的頂梁柱，很難想象妻子失去丈夫、孩子失去父親的情形。事故的發(fā)生真的很令人痛心，每次事故都是血的教訓(xùn)，只希望工人的生命安全能夠越來(lái)越有保障吧……

第三篇：電廠事故順序記錄分析論文

摘　要　沙角C電廠3臺(tái)發(fā)電機(jī)組的S.O.E存在輸入信號(hào)路徑中間環(huán)節(jié)多，通道分配不合理，部分已定義的通道端子未接線，部分已定義的通道信號(hào)定值空缺，部分關(guān)鍵信號(hào)未引進(jìn)S.O.E等問(wèn)題。造成S.O.E未能對(duì)機(jī)組事故停機(jī)的事故分析提供明確有效的線索和證據(jù)。針對(duì)存在的問(wèn)題，進(jìn)行了相應(yīng)的整改措施，如取消多余的中間環(huán)節(jié)，補(bǔ)齊MFT全部始發(fā)條件，增加爐水循環(huán)泵跳閘信號(hào)，增加爐膛層火焰消失信號(hào)，增加重要輔機(jī)跳閘的始發(fā)條件等。實(shí)踐證明，改造后的S.O.E能準(zhǔn)確地捕捉到事故停機(jī)的始發(fā)原因。

沙角發(fā)電總廠C廠(以下簡(jiǎn)稱沙角C電廠)工程全套引進(jìn)技術(shù)設(shè)備，建設(shè)規(guī)模包括3臺(tái)額定功率為660 MW，最大保證出力為696 MW的亞臨界沖動(dòng)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。其機(jī)組為目前我國(guó)最大的燃煤機(jī)組，具有參數(shù)高、系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn)，而且運(yùn)行工作人員少，因此，事故順序記錄對(duì)于指導(dǎo)檢修人員及時(shí)排除事故顯得特別重要，并直接影響機(jī)組的商業(yè)運(yùn)行。

1　S.O.E.的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行狀況

沙角C電廠3臺(tái)機(jī)組均采用英國(guó)ROCHESTER公司生產(chǎn)的ISM-1型事故順序記錄儀，主要包括電源供電單元(FCU)、信號(hào)輸入端子板(ITp)、事故虜獲單元(ECU)、通信單元(CIU)、打印機(jī)和設(shè)備間相互連接用的同軸電纜及光纖等。每臺(tái)機(jī)組的S.O.E.提供信號(hào)輸入通道256個(gè)，已定義輸入通道255個(gè)，主要包括電氣保護(hù)信號(hào)、重要輔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)/跳閘狀態(tài)信號(hào)、電調(diào)部分的汽輪機(jī)跳閘的始發(fā)條件、鍋爐MFT始發(fā)條件和機(jī)、爐部分設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)等。在機(jī)組商業(yè)運(yùn)行過(guò)程中，S.O.E.多次出現(xiàn)未能對(duì)機(jī)組的事故停機(jī)的事故分析提供明確有效的線索和證據(jù)的情況，延長(zhǎng)了機(jī)組的消缺時(shí)間，影響了機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2　主要存在的問(wèn)題

2.1　信號(hào)輸入路徑中間環(huán)節(jié)多

沙角C電廠S.O.E.輸入信號(hào)基本上從最近距離的地方引進(jìn)，造成信號(hào)輸入路經(jīng)中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)增多，如鍋爐跳閘信號(hào)的S.O.E.輸入路徑為：FSSS→中間繼電器柜→DCS輸入端子→S.O.E.輸入端子。更合理的信號(hào)輸入路徑應(yīng)為FSSS→S.O.E.輸入端子。由于信號(hào)輸入中間環(huán)節(jié)多，當(dāng)通道定義為常閉接點(diǎn)輸入時(shí)，系統(tǒng)誤動(dòng)作次數(shù)將會(huì)增加；當(dāng)通道定義為常開接點(diǎn)輸入時(shí)，將增大系統(tǒng)拒動(dòng)的可能性。這些都會(huì)影響S.O.E.提供準(zhǔn)確的事故線索。另一方面，信號(hào)輸入中間環(huán)節(jié)多也增大了檢修人員對(duì)其它系統(tǒng)的維護(hù)難度。

2.2　通道分配不合理

2.2.1　引進(jìn)了輔機(jī)在運(yùn)行信號(hào)

每臺(tái)機(jī)組的S.O.E.不僅引進(jìn)了各臺(tái)凝結(jié)水泵、凝汽器抽氣泵、鍋爐給水泵、循環(huán)水泵、工業(yè)水泵已跳閘信號(hào)，而且引進(jìn)了上述各輔機(jī)在運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào)，而絕大部分輔機(jī)的運(yùn)行信號(hào)是無(wú)助于機(jī)組的事故分析的。

2.2.2　輸入信號(hào)重復(fù)

對(duì)于6臺(tái)低壓加熱器、3臺(tái)高壓加熱器等，S.O.E.不僅冗余地引進(jìn)了容器液位高異常信號(hào)(差壓開關(guān)送出)，而且相對(duì)地引進(jìn)了液位高異常繼電器已動(dòng)作信號(hào)。相當(dāng)于S.O.E.定義4個(gè)通道監(jiān)視同一容器的同一異常液位。

2.3　部分已定義的通道端子未接線

2號(hào)機(jī)組S.O.E.輸入通道索引號(hào)為19～24，這6個(gè)通道分別定義為給水中間水箱水位非常低、公共服務(wù)氣壓力低、燃油箱液位非常低等，但端子板上均未接線。

2.4　部分已定義的通道信號(hào)定值空缺

在255個(gè)已定義輸入通道中，現(xiàn)有的定值一覽表未能提供明確定值的共有36個(gè)，其中包括定子冷卻水出口溫度非常高、引風(fēng)機(jī)軸承溫度高等。

2.5　部分關(guān)鍵信號(hào)未引進(jìn)S.O.E.如S.O.E.只引進(jìn)了一個(gè)爐膛壓力高差壓開關(guān)接點(diǎn)，而未引進(jìn)爐膛壓力非常高(三取二信號(hào)，MFT始發(fā)條件)信號(hào)；只引進(jìn)了汽包水位高I值和低I值的報(bào)警信號(hào)，而未引進(jìn)作為MFT條件的汽包水位非常高(三取二綜合信號(hào))和汽包水位非常低(三取二綜合信號(hào))信號(hào)。

3　造成缺陷的原因分析

造成缺陷主要有4方面的原因：

a)工程建設(shè)采用總承包方式，承包方面為了節(jié)省設(shè)備開支，盡可能減少電纜鋪放長(zhǎng)度，從而導(dǎo)致部分信號(hào)從附近機(jī)柜并接，造成信號(hào)輸入路徑中間環(huán)節(jié)多。

b)由于工程建設(shè)分工是CE負(fù)責(zé)鍋爐島部分建設(shè)，GA負(fù)責(zé)機(jī)、電及公用系統(tǒng)部分建設(shè)，GA在機(jī)組S.O.E.通道分配上明顯未作全盤考慮，絕大部分通道定義給汽機(jī)及輔助系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及發(fā)變組，而鍋爐部分重要信號(hào)卻未能引進(jìn)S.O.E.。

c)監(jiān)理不力是以上2項(xiàng)既成事實(shí)的主要原因，而移交資料不齊全說(shuō)明驗(yàn)收工作有漏洞。

d)部分主要輔機(jī)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行出力未能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求，從而容易觸發(fā)事故停機(jī)，這是S.O.E.原設(shè)計(jì)點(diǎn)組態(tài)時(shí)未能充分考慮到的，使S.O.E.在這方面引進(jìn)的信號(hào)不夠充足。

4　整改策略

a)全面核實(shí)每個(gè)輸入信號(hào)的合理輸入路徑，取消多余的中間環(huán)節(jié)。

b)補(bǔ)齊MFT全部始發(fā)條件：

1)增加爐膛壓力非常高信號(hào)，取自FSSS“三取二”綜合信號(hào)；

2)增加爐膛壓力非常低信號(hào)，取自FSSS“三取二”綜合信號(hào)；

3)增加汽包水位非常高信號(hào)，取自FSSS“三取二”綜合信號(hào)；

4)增加汽包水位非常低信號(hào)，取自FSSS“三取二”綜合信號(hào)；

5)增加一次風(fēng)壓對(duì)爐膛壓力差壓低磨煤機(jī)全路信號(hào)，差壓信號(hào)取自FSSS。

c)增加每臺(tái)爐水循環(huán)泵跳閘信號(hào)，信號(hào)取自電氣動(dòng)力箱。

d)增加爐膛層火焰消失信號(hào)，信號(hào)取自FSSS。增加層火焰消失信號(hào)，能為滅火事故分析提供正確的分析方向。

e)增加部分重要輔機(jī)跳閘的始發(fā)條件：

1)增加每臺(tái)磨煤機(jī)密封風(fēng)壓對(duì)冷風(fēng)管風(fēng)壓差低信號(hào)，取自FSSS，是跳磨煤機(jī)的條件；

2)增加每臺(tái)磨煤機(jī)的給煤機(jī)已停運(yùn)信號(hào)，取自FSSS，是延時(shí)跳磨煤機(jī)的條件；

3)增加每臺(tái)給水泵跳閘的始發(fā)條件：包括潤(rùn)滑油壓低，壓加級(jí)平衡管溫高，液力耦合器軸承溫度高，給水泵進(jìn)出口差壓低等，信號(hào)分別取自給水泵保護(hù)回路和DCS。

5　結(jié)束語(yǔ)

改造后的S.O.E.的通道分配合理、引進(jìn)信號(hào)齊全。實(shí)踐證明，2號(hào)機(jī)組在1998年10月份小修期間實(shí)施S.O.E.改造后，對(duì)機(jī)組的每次事故停機(jī)，S.O.E.都準(zhǔn)確地捕捉到始發(fā)原因，對(duì)機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到積極作用。1999年3月份1號(hào)機(jī)組小修期間又對(duì)1號(hào)機(jī)組的S.O.E.實(shí)施改造，同樣取得很好的效果。

第四篇：風(fēng)電機(jī)組事故分析及防范措施(三)——部件質(zhì)量所引發(fā)的事故

系列風(fēng)電機(jī)組事故分析及防范措施

（三）——部件質(zhì)量所引發(fā)的事故

風(fēng)電機(jī)組火災(zāi)事故在國(guó)內(nèi)外時(shí)有發(fā)生。對(duì)眾多機(jī)組燒毀事故認(rèn)真分析，找出事故的確切起因，并采取有效預(yù)防措施，有利于避免類似事故的再次發(fā)生。本文簡(jiǎn)要分析幾例因部件質(zhì)量而引發(fā)的機(jī)組事故，并探討風(fēng)電機(jī)組重大事故分析的基本方法。事故案例

一、發(fā)電機(jī)前軸承損壞引發(fā)的事故

（一）事故經(jīng)過(guò)

某風(fēng)電場(chǎng)在后臺(tái)發(fā)現(xiàn)，事故機(jī)組報(bào)“發(fā)電機(jī)超速”停機(jī)，其后觸發(fā)了“發(fā)電機(jī)軸承1 溫度偏高”“發(fā)電機(jī)軸承1 溫度過(guò)高”等多個(gè)故障。事故后，聯(lián)軸器及聯(lián)軸器罩殼完全燒毀，該事故機(jī)組的發(fā)電機(jī)軸承采用自動(dòng)注油潤(rùn)滑方式。此類事故的共同特征是：在發(fā)電機(jī)前軸承端蓋上會(huì)出現(xiàn)V 字形的黑色印記。圖1 為某風(fēng)電場(chǎng)事故機(jī)組的發(fā)電機(jī)前軸承端蓋狀況，圖2 為同一廠家發(fā)電機(jī)發(fā)生在另一風(fēng)電場(chǎng)的聯(lián)軸器燒毀事故，此廠家發(fā)電機(jī)因前軸承抱死而引發(fā)聯(lián)軸器燒毀事故的次數(shù)相對(duì)較多，因此還出現(xiàn)過(guò)機(jī)組燒毀事故。此類事故與發(fā)電機(jī)前軸承的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑方式有關(guān)。

在通常情況下，當(dāng)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)前軸承抱死時(shí)，不會(huì)發(fā)生聯(lián)軸器及機(jī)組燒毀事故，有時(shí)僅在前軸承端蓋上出現(xiàn)一個(gè)V字形的黑色印記。個(gè)別品牌的發(fā)電機(jī)則出現(xiàn)聯(lián)軸器及機(jī)組燒毀事故的概率卻很高。

（二）事故原因及分析

事故的起因是發(fā)電機(jī)前軸承損壞，當(dāng)軸承保持架損壞后，發(fā)電機(jī)軸承內(nèi)外圈之間以及軸承內(nèi)圈與發(fā)電機(jī)軸之間的摩擦，短時(shí)間內(nèi)劇烈發(fā)熱，大量的油脂會(huì)受熱蒸發(fā)，當(dāng)蒸發(fā)的油脂從發(fā)電機(jī)軸承前端噴出后，溫度超過(guò)燃點(diǎn)就會(huì)燃燒。

潤(rùn)滑脂的填充量，以填充軸承和軸承殼體空間的三分之一和二分之一為宜，用于高速旋轉(zhuǎn)的軸承應(yīng)僅填充至三分之一或更少。采取有效措施嚴(yán)格控制軸承內(nèi)部的油脂量，并防止油脂在發(fā)電機(jī)軸承內(nèi)大量沉積是避免此類火災(zāi)事故的根本方法。對(duì)于已投運(yùn)此類發(fā)電機(jī)，建議取消自動(dòng)注油潤(rùn)滑方式，通過(guò)人工方式準(zhǔn)確地控制注油量和油脂位置，按時(shí)清理軸承內(nèi)部廢油；對(duì)于未出廠的發(fā)電機(jī)，建議對(duì)發(fā)電機(jī)前軸承的注油位置和排油方式進(jìn)行改進(jìn)，以避免過(guò)多的廢油在軸承內(nèi)部沉積。

二、輪轂重要元器件故障引發(fā)的機(jī)組燒毀事故

（一）事故經(jīng)過(guò)

某風(fēng)電場(chǎng)事故機(jī)組在故障停機(jī)時(shí)，觸發(fā)電池順槳，并一直處于停機(jī)狀態(tài)，機(jī)組順槳到92°，其后有人發(fā)現(xiàn)機(jī)組出現(xiàn)濃煙，大約在1 小時(shí)后，輪轂上面和機(jī)艙下面均有明火出現(xiàn)。機(jī)組在燃燒過(guò)程中，一直處于對(duì)風(fēng)位置，風(fēng)向未變，最后機(jī)艙、輪轂罩殼全部燒毀，葉片根部燒毀。吊下事故機(jī)組后發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)輪轂軸柜處于打開狀態(tài)，內(nèi)部?jī)H剩銅芯和輪轂驅(qū)動(dòng)器，其他兩個(gè)軸控柜處于蓋住狀態(tài)，并保持完好。

（二）事故原因分析

事故機(jī)組采用的是直流變槳系統(tǒng)，備用電源為電池，從理論上講，該變槳系統(tǒng)安全性極高。由于國(guó)內(nèi)機(jī)組的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，機(jī)組價(jià)格不斷降低。輪轂的采購(gòu)價(jià)大幅度降低。在緊急順槳時(shí)直接導(dǎo)通電池與輪轂變槳電機(jī)的接觸器，其采購(gòu)成本也急劇降低。采用此批次輪轂的機(jī)組，在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，此接觸器燒毀出現(xiàn)的頻次較高，輪轂軸柜完全燒毀也時(shí)有發(fā)生。

該直流變槳系統(tǒng)，在正常緊急順槳時(shí)，通過(guò)接觸器吸合直接將備用電源與變槳電機(jī)接通，在變槳電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，該接觸器通過(guò)的電流很大，并只有當(dāng)葉片撞到限位開關(guān)時(shí)，此接觸器才會(huì)斷開。此接觸器的控制供電和執(zhí)行送電，均取自輪轂備用電源。如該接觸器容量過(guò)小或質(zhì)量不佳，在執(zhí)行緊急順槳過(guò)程中，可能造成接觸器吸合后因接觸電阻過(guò)大，而產(chǎn)生嚴(yán)重打火，并引起備用電源電壓降低，使接觸器斷開；斷開后，接觸器的控制電壓（后備電源電壓）立即升高，接觸器又再次吸合打火，這樣循環(huán)往復(fù)，可造成該接觸器及相應(yīng)部件燒毀。

當(dāng)變槳電機(jī)電池供電接觸器出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可能帶來(lái)以下三個(gè)方面的問(wèn)題： 第一，在緊急順槳時(shí)，如變槳電機(jī)的后備電源供電接觸器持續(xù)打火，輕則可使該接觸器、輪轂軸柜燒毀。因接觸器在密閉的軸柜中打火，打火燃燒時(shí)柜內(nèi)氣體迅速膨脹，可能頂開軸柜，如輪轂軸柜打開，在無(wú)人滅火的情況下，必然會(huì)導(dǎo)致機(jī)組燒毀事故的發(fā)生。

第二，在順槳時(shí)，當(dāng)輪轂電機(jī)或輪轂電機(jī)剎車的供電接觸器出現(xiàn)卡塞、燒毀時(shí)，還可能導(dǎo)致不能順槳，引發(fā)機(jī)組飛車事故。

第三，因接觸器質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致接觸器漏電，則會(huì)使電池持續(xù)放電。當(dāng)輪轂較長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存或機(jī)組較長(zhǎng)時(shí)間處于斷電狀態(tài)時(shí)，則會(huì)造成電池的壽命縮短和損壞，或引發(fā)飛車事故的發(fā)生。

從原理上講，直流變槳系統(tǒng)的安全性很高，但在輪轂生產(chǎn)過(guò)程中，如果其關(guān)鍵部件的選型或質(zhì)量存在問(wèn)題，則可能導(dǎo)致機(jī)組飛車、燒毀及倒塌事故。

三、主控控制邏輯錯(cuò)誤引發(fā)的機(jī)組燒毀事故

（一）事故簡(jiǎn)介

某風(fēng)電場(chǎng)2MW 機(jī)組，發(fā)電功率為300kW 左右出現(xiàn)故障停機(jī)，三支葉片均在0°位置不能順槳，機(jī)組轉(zhuǎn)速超過(guò)硬件設(shè)定值，報(bào)剎車BP200 停機(jī)，主軸剎車器制動(dòng)，斷安全鏈，不久機(jī)組轉(zhuǎn)速降至0rpm，即機(jī)組完全停下。其后，運(yùn)行人員對(duì)事故機(jī)組進(jìn)行了多次“復(fù)位啟機(jī)”，隨后剎車BP200 和安全鏈被遠(yuǎn)程復(fù)位，此時(shí)由于三支葉片均在0°位置，機(jī)組轉(zhuǎn)速迅速上升，再次超過(guò)硬件設(shè)定值，主軸剎車器制動(dòng)，機(jī)組起火，大約在事發(fā)后一個(gè)小時(shí)機(jī)組轟然倒塌，倒塌后機(jī)艙、輪轂、葉片依然劇烈燃燒。事故機(jī)組主軸剎車器的剎車盤狀況，如圖3 所示。

二）事故分析

事故機(jī)組因安全隱患致使三支葉片均在0°位置不能順槳。當(dāng)機(jī)組硬件超速后，主軸剎車器制動(dòng)，機(jī)組已經(jīng)安全停下，如到現(xiàn)場(chǎng)采取合理措施，原本可以避免事故的發(fā)生。

按照正常的主控控制邏輯，當(dāng)機(jī)組因故障停機(jī)，安全鏈斷開，不能遠(yuǎn)程復(fù)位，須到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行硬件復(fù)位。然而，主控程序由于不夠完善，可以“遠(yuǎn)程復(fù)位安全鏈”。

在我國(guó)風(fēng)電發(fā)展初期，少有國(guó)產(chǎn)主控。現(xiàn)如今，能自主研發(fā)和生產(chǎn)主控的國(guó)內(nèi)廠家有幾十家之多，其質(zhì)量卻是良莠不齊。有的國(guó)產(chǎn)主控硬件是從國(guó)外進(jìn)口，且主要關(guān)注控制器的處理能力, 而硬件更新速度很快, 硬件更新他們的主控程序也隨之而徹底改變, 這樣，主控程序始終處于初級(jí)開發(fā)階段, 存在諸多不足。例如：控制邏輯錯(cuò)誤、報(bào)故障不準(zhǔn)確、維修不便、權(quán)限管理不完善、不能滿足機(jī)組的遠(yuǎn)程故障診斷和安全檢查需要等一系列問(wèn)題，有的甚至還可能存在安全隱患，需在實(shí)踐中盡快完善。

在開發(fā)之初，不少國(guó)產(chǎn)主控僅滿足于現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組的基本運(yùn)行，因缺乏現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富技術(shù)人員的參與和指導(dǎo)，主控編程人員又缺乏運(yùn)維知識(shí)和先進(jìn)主控的使用經(jīng)驗(yàn)，僅憑某些世界知名廠家的主控說(shuō)明書進(jìn)行仿制。每當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)其主控的控制邏輯和缺陷提出異議時(shí)，卻又缺乏相應(yīng)的判斷和識(shí)別能力，這種局面如不轉(zhuǎn)變，隨著時(shí)間的推移，其主控程序很難有實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。

在我國(guó)風(fēng)電的快速發(fā)展時(shí)期，相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)，絕大部分的風(fēng)電機(jī)組部件均實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，但因急功近利和低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，存在問(wèn)題的機(jī)組部件不在少數(shù)。因此，在機(jī)組部件國(guó)產(chǎn)化時(shí)，新開發(fā)的機(jī)組部件需先在樣機(jī)上或小規(guī)模使用，在風(fēng)電場(chǎng)實(shí)踐中完善、成熟后再進(jìn)行批量生產(chǎn)，以免造成大的失誤和損失。

事故分析的基本方法

當(dāng)風(fēng)電事故發(fā)生后，只有分析正確，才可能采取行之有效的預(yù)防和改進(jìn)措施。如事故分析人員缺乏現(xiàn)場(chǎng)維修經(jīng)驗(yàn)，僅從理論上進(jìn)行分析，不能結(jié)合同類型機(jī)組的維修、維護(hù)實(shí)踐，在事故分析時(shí)，往往可能把在實(shí)踐上不可能發(fā)生的事件，或可能發(fā)生的偶然事件當(dāng)成是大概率或必然事件，因其考慮不夠全面導(dǎo)致分析結(jié)論錯(cuò)誤，不能采取行之有效的預(yù)防措施。

如“事故案例”中“

二、輪轂重要元器件故障引發(fā)的機(jī)組燒毀事故”所述，機(jī)組燃燒實(shí)際的起火點(diǎn)是緊急順槳的直流供電接觸器，機(jī)組燒毀先是由輪轂起火。然而，在現(xiàn)場(chǎng)勘查中發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)接線盒上的定、轉(zhuǎn)子螺釘有松動(dòng)現(xiàn)象，于是就下結(jié)論，起火原因是發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子螺釘松動(dòng)造成。由此得出的整改措施必然是既費(fèi)工費(fèi)時(shí)，又無(wú)法解決問(wèn)題，甚至在適當(dāng)?shù)臈l件下，類似事故必然還會(huì)再次發(fā)生。

一、確定事故分析基本思路

當(dāng)機(jī)組事故發(fā)生后，首先需要確定的是事故發(fā)生的基本方向。即：在分析機(jī)組燒毀事故時(shí)，首先要確定起火的大致位置，在機(jī)艙、輪轂、變頻器、U 形電纜處，還是箱變到變頻器的接線，然后根據(jù)起火點(diǎn)位置和基本事實(shí)在現(xiàn)場(chǎng)找證據(jù)。確定起火點(diǎn)位置時(shí)，可根據(jù)事后勘察，并結(jié)合事發(fā)時(shí)的機(jī)組燃燒現(xiàn)象。如“事故案例”中的“

二、輪轂重要元器件故障引發(fā)的機(jī)組燒毀事故”中“

（一）事故經(jīng)過(guò)”所述，事發(fā)時(shí)，事故機(jī)組一直處于對(duì)風(fēng)狀態(tài)，機(jī)組燃燒時(shí)，很快在輪轂上方出現(xiàn)了明火，并且，事故勘察發(fā)現(xiàn)，輪轂軸柜處于打開狀態(tài)。如事故方向和起火原因確定在發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子接線松動(dòng)，則不能解釋“很快在輪轂上方出現(xiàn)了明火”等一系列現(xiàn)象，可能對(duì)“輪轂軸柜處于打開狀態(tài)”等重要證據(jù)視而不見(jiàn)。另外，該結(jié)論不能與該類型機(jī)組調(diào)試、維修過(guò)程中出現(xiàn)的“特殊故障（輪轂電機(jī)直流供電接觸器、輪轂軸柜燒毀）”緊密聯(lián)系。

因此，進(jìn)行事故分析時(shí)，首先要根據(jù)事發(fā)現(xiàn)象、現(xiàn)場(chǎng)狀況、機(jī)組運(yùn)行原理，機(jī)組故障的處理經(jīng)驗(yàn)及主控信息等盡可能多地假設(shè)事故產(chǎn)生的可能方向，然后根據(jù)所收集的信息，迅速排除不可能的事發(fā)方向，以縮小范圍找出最大可能方向，最后根據(jù)相關(guān)證據(jù)和事實(shí)鎖定事發(fā)方向。同時(shí)，仔細(xì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，為鎖定事故方向?qū)ふ易C據(jù)。并根據(jù)所收集的信息，結(jié)合相關(guān)知識(shí)，解釋事發(fā)時(shí)及事發(fā)后的諸多現(xiàn)象，以驗(yàn)證分析結(jié)論是否正確。

如在現(xiàn)場(chǎng)不能鎖定事故發(fā)生的基本方向，現(xiàn)場(chǎng)收集證據(jù)就可能陷入盲目的境地，可能失去收集關(guān)鍵證據(jù)的機(jī)會(huì)，也難以得到具有說(shuō)服力的結(jié)論。

二、形成事故證據(jù)鏈，實(shí)施整改措施

事故機(jī)組的安全隱患會(huì)在燒毀、倒塌機(jī)組中出現(xiàn)，在機(jī)組維護(hù)、維修時(shí)，這些故障隱患也必然會(huì)在相同型號(hào)、配置的故障機(jī)組中出現(xiàn)。因此，當(dāng)事故發(fā)生后，如果沒(méi)有分析出事故的原因，或?qū)κ鹿蔬€存在諸多疑點(diǎn)，當(dāng)機(jī)組維修和維護(hù)時(shí)，只要留心觀察同類型機(jī)組發(fā)生的故障，就可能找到事發(fā)的原因。例如：在《系列風(fēng)電機(jī)組事故分析及防范措施

（二）》一文中，因存在緊急順槳控制回路被強(qiáng)行提供24V 直流的安全隱患，從而造成了機(jī)組飛車事故。在事故發(fā)生之后，找出機(jī)組倒塌、燒毀的真實(shí)原因之前，機(jī)組維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的此類安全隱患不在少數(shù)。

事故分析應(yīng)緊扣事發(fā)時(shí)的現(xiàn)象和風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組的運(yùn)行維修實(shí)踐，并能根據(jù)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的基本原理或相關(guān)知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象，使現(xiàn)象與結(jié)論之間能順理成章地構(gòu)成因果關(guān)系，相關(guān)現(xiàn)象和主控記錄能相互印證形成完備的證據(jù)鏈，分析得到的結(jié)論不應(yīng)與事發(fā)時(shí)的現(xiàn)象及勘察結(jié)果有任何矛盾。

與同類型機(jī)組維修實(shí)踐不符的分析和結(jié)論，則不應(yīng)是事故發(fā)生的原因。例如：某機(jī)組燒毀事故發(fā)生之后，事故調(diào)查的結(jié)論是因電池造成三支葉片同時(shí)不能順槳。從現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組維修實(shí)踐來(lái)看是根本不可能的。因?yàn)椋诋?dāng)時(shí)投運(yùn)的同類型機(jī)組中，其輪轂大都是來(lái)自同一廠家同一型號(hào)和批次，而眾多的輪轂故障中，當(dāng)時(shí)還沒(méi)有遇到過(guò)因?yàn)殡姵厝萘炕螂姵仉妷簡(jiǎn)栴}造成一支槳葉在零度位置不能順槳，而因電池問(wèn)題造成兩支槳葉均在零度位置的情況更未曾發(fā)生，從機(jī)組的維修實(shí)踐有理由相信：因電池問(wèn)題造成三支槳葉同時(shí)在0°位置不能順槳，在實(shí)踐上是不可能的情況。

因此，在分析事發(fā)時(shí)的諸多現(xiàn)象和問(wèn)題時(shí)，充分利用機(jī)組運(yùn)行原理；要能還原出事發(fā)時(shí)的關(guān)鍵情景；現(xiàn)象之間要能相互印證，不能孤立地看問(wèn)題。例如：當(dāng)機(jī)組燒毀事件發(fā)生后，不經(jīng)周密分析就下結(jié)論是機(jī)組質(zhì)量問(wèn)題造成，并在機(jī)艙上布置自動(dòng)消防系統(tǒng)完事的做法；機(jī)組因超速飛車倒塌就認(rèn)為超速參數(shù)設(shè)置有問(wèn)題，于是實(shí)施降低機(jī)組超速參數(shù)設(shè)置的整改措施和設(shè)計(jì)方案，這顯然是把復(fù)雜問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)單化，不利于有效地解決問(wèn)題。

三、通常情況下，手動(dòng)復(fù)位不能成為事故原因

當(dāng)事故發(fā)生之后，我們不僅要分析事故發(fā)生的原因，而且，還需確定有效的預(yù)防措施。需要澄清的是，在一般情況下，“復(fù)位啟機(jī)”不能成為事故的原因。在通常情況下，“復(fù)位啟機(jī)”后如發(fā)生了機(jī)組燒毀、倒塌事故，則應(yīng)是機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維護(hù)、維修等環(huán)節(jié)存在缺陷和安全隱患。這也是由風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)所決定的，手動(dòng)復(fù)位應(yīng)是風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行基本操作，在通常情況下，不應(yīng)是事故產(chǎn)生的原因。

例如：本文“事故案例”中 “

三、主控控制邏輯錯(cuò)誤引發(fā)的機(jī)組燒毀事故”所述，在事故發(fā)生過(guò)程中，多次遠(yuǎn)程復(fù)位后造成安全鏈被復(fù)位，機(jī)組燒毀、倒塌事故的發(fā)生，究其原因是主控程序存在缺陷。

結(jié)語(yǔ)

風(fēng)電機(jī)組燒毀、倒塌事故發(fā)生后，應(yīng)通過(guò)事發(fā)現(xiàn)象、機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)狀況、運(yùn)行原理，運(yùn)維實(shí)踐及主控信息等各方面信息相互印證，分析得出導(dǎo)致事故發(fā)生的真實(shí)原因。并通過(guò)完善設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高運(yùn)維水平、增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員的技術(shù)水平和責(zé)任意識(shí)等，采取積極主動(dòng)的預(yù)防措施避免風(fēng)電機(jī)組重大事故的發(fā)生。

第五篇：一起雷擊引發(fā)的電網(wǎng)事故分析(論文)

一起雷擊引發(fā)的電網(wǎng)事故分析

巫聰云，王德付

（廣西電力調(diào)度通信中心，廣西 南寧 530023）

摘要：通過(guò)一起雷擊引發(fā)的電網(wǎng)事故，分析了雷擊頻繁地區(qū)輸電線路防雷措施缺失和斷路器失靈保護(hù)拒動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成的重大影響，并結(jié)合距離保護(hù)的阻抗特性圓和故障錄波圖進(jìn)一步解釋線路遠(yuǎn)后備保護(hù)拒動(dòng)和主變零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)越級(jí)動(dòng)作的原因，最后提出相應(yīng)的防范措施。

關(guān)鍵詞：線路防雷；失靈出口；保護(hù)配合；拒動(dòng)；

0 引言

2010 年8 月3 日，由于某局所轄的兩條220kV同桿并架雙回線連續(xù)遭雷擊，某局管轄的多條線路及主變先后跳閘。造成220 kV黃橋站全站失壓，并導(dǎo)致500kV海港站#1主變跳閘。對(duì)此次全站失壓的原因進(jìn)行認(rèn)真分析，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并制定相應(yīng)有效的措施對(duì)提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行是大有裨益的。事故經(jīng)過(guò)

1.1 運(yùn)行方式簡(jiǎn)介

事故發(fā)生前，500kV海港站220kV海高Ⅰ線2065開關(guān)停電檢修，其余元件正常運(yùn)行。220kV黃橋站雙母并列運(yùn)行：1號(hào)主變2001開關(guān)、海黃Ⅰ線2053開關(guān)、竹黃Ⅰ線2056開關(guān)接在Ⅰ母；海黃Ⅱ線2054開關(guān)、竹黃Ⅱ線2055開關(guān)接在Ⅱ母，母聯(lián)2012開關(guān)合環(huán)運(yùn)行。

220kV竹坪站雙母并列運(yùn)行：1號(hào)主變2001開關(guān)、竹黃Ⅰ線2057開關(guān)、海竹線2053開關(guān)接在Ⅰ母；竹黃Ⅱ線2056開關(guān)、竹新線2052開關(guān)接在Ⅱ母，母聯(lián)2012開關(guān)合環(huán)運(yùn)行。

500kV海港站及其相鄰變電站地區(qū)環(huán)網(wǎng)接線情況如圖1所示。：

黃橋站Ⅰ母2053Ⅱ母2001#1主變海港站500kVⅡ母防海乙線205420552056竹黃Ⅱ線竹黃Ⅰ線Ⅱ母Ⅰ母2051海琴線海黃Ⅰ線海黃Ⅱ線海竹線海新Ⅰ線海新Ⅱ線*********0585031500kVⅠ母200120592064海高Ⅰ線2065海高Ⅱ線#1主變2012#1主變2052竹新線竹坪站圖1 某地區(qū)電網(wǎng)接線圖

Ⅰ母Ⅱ母

1.2 事故過(guò)程

整個(gè)事故過(guò)程分為四個(gè)階段，具體情況如下：

第一階段： 2010年8月3日4時(shí)29分45秒，220kV竹黃I、II線同時(shí)受雷擊發(fā)生A、C相間故障，線路兩側(cè)主

一、主二保護(hù)動(dòng)作出口，開關(guān)三跳不重合。

第二階段： 4時(shí)35分23秒（距第一次故障6分鐘后，220kV竹黃I、II線未恢復(fù)運(yùn)行前），因竹黃I、II線再次遭受雷擊，220kV黃橋站竹黃Ⅰ線2056開關(guān)的A相滅弧室斷口發(fā)生擊穿，220kV竹坪站竹黃Ⅱ線2056開關(guān)的C相滅弧室斷口發(fā)生擊穿，線路縱聯(lián)主保護(hù)動(dòng)作，但由于開關(guān)已在斷開狀態(tài)，無(wú)法切除故障，線路保護(hù)啟動(dòng)失靈跳相應(yīng)段母線上的所有開關(guān)。220kV黃橋站220kV Ⅰ段母線失壓，竹黃I線故障點(diǎn)被隔離。由于失靈出口跳母聯(lián)2012開關(guān)的回路故障，母聯(lián)2012開關(guān)未能成功跳開，竹黃II線故障依然存在。

第三階段： 220kV竹坪站Ⅱ母失靈動(dòng)作后，由于母聯(lián)2012開關(guān)未跳開，500kV海港站1號(hào)主變?nèi)匀煌ㄟ^(guò)竹海線給竹坪站故障點(diǎn)提供故障電流，海港1號(hào)主變兩套保護(hù)的中壓側(cè)零序反時(shí)限保護(hù)因滿足條件動(dòng)作，出口跳海港1號(hào)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。220kV竹坪站1號(hào)主變通過(guò)母聯(lián)給故障點(diǎn)提供故障電流，220KV側(cè)零序過(guò)流II段一時(shí)限動(dòng)作，跳竹坪主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。

由于220kV竹坪站母聯(lián)2012開關(guān)不能及時(shí)跳開，系統(tǒng)一直給竹黃Ⅱ線的故障點(diǎn)提供短路電流，4時(shí)35分28秒，220kV竹坪站竹黃Ⅱ線2056開關(guān)C相滅弧室經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的故障電流發(fā)熱后爆炸，竹黃Ⅱ線Ⅱ母?jìng)?cè)刀閘20562刀閘C相支柱瓷瓶斷裂，造成220kV竹坪站220kVⅡ段母線C相故障，220kV竹坪站220kVⅡ母兩套母差保護(hù)動(dòng)作由第二套母差保護(hù)出口跳開2012母聯(lián)開關(guān)，至此故障最終被隔離。

第四階段：4時(shí)35分56秒，220kV黃橋站竹黃Ⅱ線2055開關(guān)又因雷擊空載線路，開關(guān)的B、C相滅弧室斷口發(fā)生擊穿，同樣線路保護(hù)動(dòng)作無(wú)法切除故障，啟動(dòng)Ⅱ母失靈，失靈保護(hù)動(dòng)作后跳開海黃Ⅱ線2054開關(guān)，同時(shí)遠(yuǎn)跳海黃Ⅱ線海港側(cè)2053開關(guān)。

至此，220kV黃橋站全站220kV母線失壓，220kV竹坪站220kVⅡ母線失壓，500kV海港站主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘，將500kV電網(wǎng)與220kV電網(wǎng)斷開。事故分析

3.1事故原因

經(jīng)過(guò)分析造成此次事故的原因主要有兩個(gè)： 一是由于雷擊線路沒(méi)有有效防雷措施。

6月至8月間，在南方一般多為雷暴天氣，雷擊線路現(xiàn)象較為普遍，220kV竹黃Ⅰ、Ⅱ線所在地區(qū)雷暴日更為頻繁，220kV竹黃Ⅰ、Ⅱ線在遭受雷擊跳閘的情況下，由于線路未安裝避雷器，空線路再次遭受雷擊后，雷電波反射產(chǎn)生的過(guò)電壓致使開關(guān)發(fā)生縱向擊穿，是導(dǎo)致本次事故發(fā)生的直接原因。

二是竹坪站220kV第一套母線保護(hù)裝置由于驅(qū)動(dòng)芯片MC1413輸出異常致使母差失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)該繼電器未能正確動(dòng)作，220kV母聯(lián)2012開關(guān)出口中間TJML繼電器無(wú)法出口，導(dǎo)致失靈保護(hù)動(dòng)作后，出口接點(diǎn)無(wú)法接通，造成失靈保護(hù)跳竹坪站220kV母聯(lián)2012開關(guān)無(wú)法出口，引發(fā)了事故范圍的擴(kuò)大。

3.2 保護(hù)行為分析

此次事故中，220kV海竹線是海港站與竹坪站之間唯一的聯(lián)絡(luò)線，海港站220kV海竹線配置的線路保護(hù)為南瑞繼保公司的RCS-931AM和RCS-902C保護(hù)裝置，其中作為竹坪站后備保護(hù)有接地距離Ⅱ段、接地Ⅲ段和零序過(guò)流Ⅲ段保護(hù)。這些后備保護(hù)在事故中均沒(méi)有動(dòng)作，海港站#1主變零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)動(dòng)作將事故范圍擴(kuò)大。3.2.1 220kV海竹線保護(hù)動(dòng)作行為分析

針對(duì)220kV海竹線保護(hù)配置及特點(diǎn)將其動(dòng)作行為分析如下：

海港站220kV海竹線線路RCS-931AM和RCS-902C保護(hù)裝置相關(guān)整定定值為： 正序靈敏角：78度。零序補(bǔ)償系數(shù)：0.62 接地距離Ⅱ段定值：8.0歐（二次值）；時(shí)間：0.9秒。接地距離Ⅲ段定值：9.26歐（二次值）；時(shí)間：3.3秒。零序過(guò)流Ⅲ段定值：0.24安（二次值）；時(shí)間：5.3秒。

1）接地距離Ⅱ段保護(hù)

根據(jù)整定值和錄波數(shù)據(jù)繪制出接地距離Ⅱ段動(dòng)作特性圓，以及事故時(shí)保護(hù)裝置測(cè)量阻抗的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖2所示。

圖2 測(cè)量阻抗在接地距離Ⅱ段動(dòng)作特性圓的運(yùn)動(dòng)軌跡

竹坪站220kV竹黃Ⅱ線2056開關(guān)C相剛開始擊穿，由于開關(guān)滅弧氣室未完全擊穿，電弧電流不穩(wěn)定，導(dǎo)致短路電流的大小及相位的變化。因此，海港站220kV海竹線距離保護(hù)的測(cè)量阻抗在距離Ⅱ段動(dòng)作特性圓邊界附近來(lái)回移動(dòng)，保護(hù)元件無(wú)法連續(xù)計(jì)時(shí)，竹坪站220kV竹黃Ⅱ線2056開關(guān)C相完全擊穿后，短路電流和相位相對(duì)穩(wěn)定，此時(shí)，海港站220kV海竹線距離保護(hù)的測(cè)量阻抗在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入距離Ⅱ段動(dòng)作區(qū)，但累積時(shí)間只有882.9ms，未達(dá)到整定值0.9s，保護(hù)不動(dòng)作。之后，由于海港#1主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘，流經(jīng)220kV海竹線的短路電流變小，因此，測(cè)量阻抗基本在距離Ⅱ段動(dòng)作特性圓外，保護(hù)不動(dòng)作。因此，海港站220kV海竹線接地距離Ⅱ段保護(hù)在整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)作出口。2）接地距離Ⅲ段保護(hù)

根據(jù)整定值和錄波數(shù)據(jù)繪制出接地距離Ⅲ段動(dòng)作特性圓，以及事故時(shí)保護(hù)裝置測(cè)量阻抗的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖3所示。

圖3 測(cè)量阻抗在接地距離Ⅲ段動(dòng)作特性圓的運(yùn)動(dòng)軌跡

從竹坪站220kV竹黃Ⅱ線2056開關(guān)C相開始擊穿至海港站#1主變?nèi)齻?cè)跳閘之后的一段時(shí)間內(nèi)，測(cè)量阻抗進(jìn)入接地距離Ⅲ段保護(hù)的動(dòng)作區(qū)，海港站#1主變?nèi)齻?cè)跳閘之后，220kV海竹線提供的短路電流逐漸變小，測(cè)量阻抗已移出接地距離Ⅲ段段保護(hù)的動(dòng)作區(qū)。在整個(gè)事故過(guò)程中，測(cè)量阻抗進(jìn)入接地距離Ⅲ段保護(hù)動(dòng)作區(qū)的時(shí)間只有2.8秒，沒(méi)有達(dá)到整定時(shí)限3.3秒，因此，海港站220kV海竹線接地距離Ⅲ段保護(hù)在整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)作出口。3）零序過(guò)流Ⅲ段保護(hù)

圖4 220kV海竹線電流錄波圖

海港站220kV海竹線2057開關(guān)CT從故障開始到竹坪站220kV竹黃Ⅱ線2056開關(guān)C相爆炸，零序電流持續(xù)時(shí)間為4515.7毫秒（如圖4所示），而零序過(guò)流Ⅲ段動(dòng)作時(shí)間整定為5.3秒，因此零序過(guò)流Ⅲ段沒(méi)有動(dòng)作。

3.2.2 海港站#1主變保護(hù)零序過(guò)流反時(shí)限動(dòng)作行為分析

由于竹坪站220kV 母聯(lián)2012開關(guān)拒動(dòng)，220kV竹黃Ⅱ線2056開關(guān)C相縱向擊穿及線路C相接地故障無(wú)法隔離，海港站#1主變?nèi)匀煌ㄟ^(guò)220kV竹海線給竹坪站故障點(diǎn)提供故障電流，海港站#1主變配置的第一、二套主變保護(hù)RCS-978E裝置220kV側(cè)零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)在故障后約3.7秒后動(dòng)作，跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。

分析：根據(jù)零序過(guò)流反時(shí)限計(jì)算公式：

0.02t(I0)＝｛0.14/[(3I0 / IP)－1]｝×TP 式中：TP——時(shí)間常數(shù)，動(dòng)作后斷變壓器各側(cè)開關(guān)。IP——基準(zhǔn)電流，統(tǒng)一取一次值：300安。

海港站#1主變保護(hù)RCS-978CF裝置相關(guān)定值整定如下：

零序反時(shí)限過(guò)流定值（電流基準(zhǔn)值）：0.12 安（二次值）一次值：300安 零序反時(shí)限時(shí)間（時(shí)間常數(shù)）：1.2 秒

零序反時(shí)限跳閘控制字：000F（跳三側(cè)開關(guān)）

根據(jù)海港站#1主變故障220kV側(cè)電流錄波圖（如圖5所示），#1主變220kV側(cè)3IO平均值約為=1.10安（二次值）

圖5 海港站#1主變220kV側(cè)電流錄波圖

代入上式中，則有：

0.02t(I0)＝｛0.14/[(1.10 / 0.12)－1]｝×1.2 ＝3.71秒 因此，海港站#1主變第一、二套主變保護(hù)RCS-978CF裝置的220kV側(cè)零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)在竹黃Ⅱ線2056開關(guān)C相爆炸前動(dòng)作出口跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，將500kV電網(wǎng)與220kV電網(wǎng)進(jìn)行有效隔離。4 防范整改措施

針對(duì)此次事故，經(jīng)分析以后制定以下防范措施：

1、開展輸電線路綜合防雷治理工作，有針對(duì)性的采取局部加強(qiáng)絕緣、架設(shè)耦合地線、減小桿塔保護(hù)角等防雷措施。同時(shí)，要高度重視線路避雷器安裝工作，實(shí)踐證明，線路避雷器能有效避免由于二次雷擊造成開關(guān)斷口縱向擊穿。因此，應(yīng)將雷暴日頻繁地區(qū)的輸電線路安裝線路避雷器列入反事故措施中，并加強(qiáng)反措執(zhí)行的剛性，加大反措的資金投入，特別是對(duì)未安裝避雷器的220kV及110kV輸電線路應(yīng)及時(shí)進(jìn)行線路避雷器的加裝工作。

2、為了簡(jiǎn)化失靈保護(hù)的二次回路，很多地區(qū)對(duì)于雙母線接線形式的斷路器失靈保護(hù)只配置了一套，一般都通過(guò)第一套母線保護(hù)中的失靈保護(hù)出口，單一的失靈出口回路故障會(huì)引起出口繼電器無(wú)法勵(lì)磁，造成失靈保護(hù)拒動(dòng)甚至引發(fā)電網(wǎng)大面積停電事故等嚴(yán)重后果。為防止斷路器失靈保護(hù)由于單一配置的繼電器損壞導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)的事故，失靈保護(hù)應(yīng)按照雙重化配置原則進(jìn)行配置，以提高失靈保護(hù)的可靠性。

3、本次事故中暴露出不同原理的500kV變壓器220kV側(cè)零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)與220kV線路接地距離保護(hù)、零序定時(shí)限過(guò)流保護(hù)存在失配的可能，經(jīng)過(guò)計(jì)算后，如滿足保護(hù)配置要求，可有選擇地退出500kV變壓器的220kV側(cè)零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)，以避免由于后備保護(hù)失陪造成越級(jí)動(dòng)作。

4、與保護(hù)設(shè)備生產(chǎn)廠家研究實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)裝置中重要的出口繼電器及其回路進(jìn)行監(jiān)視，異常時(shí)能及時(shí)告警的功能，當(dāng)出口繼電器及相關(guān)回路發(fā)生異常時(shí)，裝置能及時(shí)向后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)告警信號(hào)，運(yùn)行人員及相關(guān)調(diào)度部門方可作出正確、及時(shí)的判斷及處理。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

巫聰云（1979-），男，本科，工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理工作。聯(lián)系方式：***（手機(jī)）電子郵箱：wu_cy.dd@gx.csg.cn