雷電沖擊設備損壞,保護動作全廠停電
2005年6月22日,某發電廠發生一起因持續強雷暴雨造成的#1、#2機組全停、廠用電全部失去的事故。
??? 該廠總裝機容量4×300MW。電氣主接線方式為發電機-變壓器組接線,發電機出口電壓20kV,直接經變壓器升壓接入220kV母線,每臺發變組單元裝設一臺220kV SF6開關,另設一臺三卷高壓廠用變壓器給本機組兩段6kV廠用母線供電。每兩臺發變組單元裝設一臺三卷啟動/備用變,向兩段6kV公用段母線供電,并作為兩臺機組6kV廠用段備用電源,其中#l、#3機6kV廠用段與對應公用段母線互為聯鎖備用;6kV公用I段與公用Ⅱ段互為手動備用。220kV配電裝置集中在網控室控制,220kV系統為雙母雙分段接線方式;6回出線接入電網,分別為220kV珠瑞甲、乙線;珠番甲、乙線;珠魚線;珠北線共6回。
???? 【事故經過】
??? 1、故障前的運行方式:
??? 事故發生前,全廠四臺機運行.220kV系統及廠用電均為正常運行方式,即珠北線2284、珠瑞甲線2229、#l發變組2201掛1母;珠番甲線2228、珠瑞乙線2230、#2發變組2202、#1啟動/備用變2211掛2母;珠番乙線2348、#3發變組2203、#2啟/備變2212掛5母;珠魚線2230、#4發變組2204掛6母。母聯開關2012、2056及分段開關2015、2026在合阿位置,各機組帶本機組廠用電運行,各備用電源開關均在聯鎖備用狀態,事故發生時電廠所在地區出現持續強雷雨天氣。
??? 2、事件經過:
??? 6月22日8:13升壓站傳來一聲巨響,集控、網控中央信號事故喇叭響,控制室常明燈熄滅,事故照明燈亮。#l機組2201、#2機組2202、#l啟/備變2211、珠番甲線2228、珠番乙線2348、珠瑞乙線2230、l、2母母聯開關2012、2、6母分段開關2026均跳閘。
??? 由于#l、2機組以及#l啟/備變05T跳閘,I期廠用電全部失去。#l柴油發電機自動啟動正常,380V保安IA段、IB段在失壓后30秒內相繼恢復供電;#2柴油發電機自啟動不成功,值班員立即到柴油發電機房手動啟動#2柴油發電機成功,于8:14分分別恢復380V保安ⅡA段及保安ⅡB段供電。8時18分#2柴油發電機出口開關因過流保護動作跳閘,因為此時6kV公用I段已經恢復供電,因此暫停處理舵柴油發電機故障,改由從380V工作Ⅱ段供保安Ⅱ段。
??? 由于I期兩臺機組及#l啟/備變05T均已跳閘,I期6kV電源只能從Ⅱ期6kV公用Ⅱ段供電,值班員迅速確認6kV公用I段電源開關605a、605b、650a、650b在分閘位置且復歸后,確認I、Ⅱ期6kV聯絡開關600 la、600I b在合閘位置,在準備合上600Ⅱ8、600Ⅱb開關對6kV公用I段送電時,公用系統CRT屏發出“600I a、600 I b、600Ⅱ8、600Ⅱb開關接地”信號,后經檢修檢查確認無接地故障后,于8時26分先后合上600Ⅱa及600Ⅱb開關,恢復了6kV公用I段運行,隨后4分鐘內恢復了6kV廠用I段、Ⅱ段的電源及380V工作I段、Ⅱ段電源、380V保安Ⅱ段電源,并完成380V保安I段電源的切換,至此I期重要的廠用電系統恢復運行。10時05分,檢查#l啟/備變05T無異常后恢復#l啟/備變05T運行。10時14分I期廠用電倒至#1啟/備變05T供電。隨后逐步恢復6kV輸煤、除灰、化水等公用系統供電。
??? 經過220kV升壓站現場檢查確認#2機組間隔設備無異常后,#2機組于12時15分恢復運行。#l發電機由于出現匝間保護動作,經過全面檢查、試驗確認后,于21時53分發電機零起升壓確認無異常后,并人系統運行。
??? 3、現場檢查情況
??? (1)保護動作情況
??? 珠番甲(2228):A、B相高頻保護,距離I段、Ⅱ段、零序Ⅱ段保護后加速動作,跳B相,重合閘不成功,跳三相,故障點為1.14kM。
??? 珠瑞乙(2230):220kV母差保護動作,跳開2230開關。
??? 珠番乙(2348):A相高頻保護動作,跳B相,重合閘不成功,跳三相。
??? #l機(2201):發電機匝間保護動作,跳開2201開關。
??? #2機(2202):母差保護、發電機主保護動作,跳開2202開關。
??? #l啟/備變(2211):母差保護動作,跳開2211開關。
??? (2)220kV升壓站現場檢查情況
??? 珠番甲線2228B、C相開關瓷瓶爆裂掉到地上,B、C相開關至其CT連接母線掉到地上,珠番甲線CTA相、B相刀閘瓷瓶破裂,珠番甲線出線PT c相瓷瓶破裂,珠番甲線掛2母刀閘B相及C相支柱瓷瓶破裂,珠番甲線掛l母刀C相刀閘支柱瓷瓶破裂。
???? 220kV2母PT刀閘A相及B相支柱瓷瓶破裂。
???? 220kVI、2母母聯開關20122刀閘A相及B相支柱瓷瓶破裂。
???? #1發變組出口刀閘22011、22012 B相支柱瓷瓶破裂,#l主變出口CTA相及B相支柱瓷瓶破裂。
???? 220kV所有母線都沒有發現故障點。
??? 【原因分析】
??? 1、此次事故是由于本地區出現持續強雷雨天氣,220kV珠番甲線2228線路遭到雷擊,而且強雷電流穿過其避雷線直接串人220kV珠番甲線2228線路間隔引起。
??? 2、珠番甲線2228在強大的雷電流沖擊下整個間隔一次設備絕緣遭到嚴重破壞,其爆裂的瓷瓶四處飛散,以至于其相鄰的間隔設備也遭到一定程度的破壞。220kV 2母母差保護動作,跳開了連接在220kV 2母所有的設備開關。
??? 3、#2發變組2202開關及#1啟/備變2211開關,珠番甲線2228開關、珠瑞乙線2230開關、母聯2012開關、分段2026開關跳閘均為220kV 2母母差保護動作引起。
??? 4、#1發變組出口2201開關跳閘,后來經檢查確認屬保護誤動。
??? 5、珠番乙線2348開關跳閘為該線路B相發生永久性接地引起,保護正確動作。
??? 6、I、Ⅱ期公用段聯絡電源600Ⅱa、600Ⅱb開關在事故處理過程中發出“開關接地”信號,干擾運行人員判斷,延誤廠用電恢復時間14分鐘,后經繼保人員分析,確認為誤發信,復歸后正常。
??? 7、本次I期廠用電失去后,柴油機不能自動投入運行,說明設備存在問題,平時定期試驗也沒有發現該隱患;手動啟動正常后出口開關跳閘原因是由于#2爐電梯運行沖擊引起過電流而跳閘(當時有檢修人員被關在電梯內)。
??? 【防范措施】
??? 1、應立即檢查網控直流系統是否正常工作以及保護動作情況。確認全部失壓后,應立即切除220kV故障母線全部負荷開關。如果廠內沒有故障點,則保持升壓站各刀閘原始狀態和完好線路、啟備變高壓側開關熱備用狀態,為迅速復電作準備。若廠內升壓站存在故障點,則迅速將故障點隔離。
??? 2、當發生全廠停電時,網控值班人員在隔離站內故障設備后,應第一時間做好從系統送電的準備,隨時監測完好線路有無電壓,若已帶電,應立即請示值長及調度,對正常母線充電,及時恢復廠用電系統。
??? 3、柴油機系統與380V廠用電系統應裝設同期裝置,采用先切后合的方式切換保安段電源,避免發生非同期并列事故。
??? 4、在電梯電源加裝開關并裝設低電壓保護壓板,當保安段失壓時延時跳開電梯電源開關,防止在柴油機帶保安段負荷時,由于電梯運行而造成柴油機出口開關過流引起保安段失壓。
??? 5、在本次事故中,#l柴油發電機及I期直流系統、#l、#2機組的UPS系統正常啟動及運行,確保了機組安全停機及重新啟動,應繼續作好直流系統、UPS系統巡檢、定期維護工作;同時還要加強繼電保護二次回路維護工作。
??? 6、全廠交流事故照明在這次事故中存在較多的照明燈損壞情況,說明日常維護工作存在不足,需要加強日常檢查和維護工作;運行人員當班期間應隨身攜帶手電筒,以便急時所需。
??? 7、在事故處理過程中,必須在值長的統一領導下進行處理,對重要系統及設備的操作一定要加強溝通;在進行6kV廠用段、公用段并環運行時,必須確定220kV系統在合環狀態,以防發生6kV系統非同期并列事故;當系統提供的啟動電源容量有限制時,要求嚴密監視各母線電壓,啟動任何大容量電機均需值長同意,嚴防過負荷造成電壓崩潰,禁止同時啟動大容量電動機;由于照明變和電泵掛在B段,從6kV公用段向6kV廠用段供電時,可考慮優先恢復B段電源,再恢復A段電源,以利于盡快恢復照明和電泵運行。
??? 8、事故發生后要正確復位各跳閘開關,避免突然來電時造成反送電而擴大事故。事故后要對全廠的防雷設施進行一次全面的檢查、試驗。
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