一起电厂全停事故的原因分析及防范措施

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【摘 要】本文记录了一起恶劣天气条件下发生的电厂全停事故，对引起本次事故的非电量保护误动的原因以及如何由此发展成为一起电厂全停事故的原因进行了全面分析，并从提高继电保护抗干扰能力和合理调整一次设备运行方式等几个方面方面提出改进和防范措施。

【关键词】非电量；保护误动；电厂全停

1 事故电厂运行方式简介

某热电厂拥有8机8炉，采用母管制供气。每台机带一台主变、一台厂用变，每台机的厂用变给本机组厂用系统供电。1、2号主变为双圈变压器，高压侧接35kv母线；3、4号主变为三圈变压器，高压侧接110kv母线，中压侧接35kv母线；5、6号主变为双圈变压器，高压侧接110kv母线；7、8号主变为三圈变压器，高压侧接110kv母线，中压侧接三期35kv母线；1、2号联络变高压侧通过两条220kv母线与电网连接，低压侧接110kv母线；母线均采用双母分段制。01号厂备变引自35kv 母线带6kv备用Ⅰ段；02号厂备变引自三期35kv母线带6kv备用Ⅱ段，6KV备用Ⅰ、Ⅱ段有开关联络。

事故发生前电气运行方式为6炉7机，2号机、3号炉热备用，4号炉大修， 220kvⅠ线带1号联络变接110kvⅠ母，220kvⅡ线带2号联络变接110kv Ⅱ母，35kv、110kv母线双母并列运行。01号厂备变接35kvⅠ母线带6kv厂用电Ⅱ段，并为全厂厂用电提供备用电源，02号厂备变备用。

2 事故经过

事故当天，电厂所在地区突降暴雨并伴有强雷电，直流系统发生多次接地，3台厂用变（1、4、5号）和4台低厂变（1、2、5、6号）瓦斯保护误动作跳闸，造成相应机组厂用电中断最终使在运的6炉7机全部停运。

2.1 电气部分

15：47：39 4号主变低压侧开口三角电压告警；

15：50左右 二期保护室内直流屏1号屏发生多次直流接地；

15：51：58 6号低厂变跳闸，备用电源自投动作；

15：52：00 1号、2号、5号低厂变跳闸，备用电源自投动作；

15：52：03 5号厂用变跳闸，快切动作合上6503、6504；

15：52：07 1号厂用变跳闸，快切动作合上6103、6104；

15：52：38 4号厂用变跳闸，快切动作合上6403、6404；

15：52：40 01号高备变过流保护动作，开关跳闸，6kv厂用电Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段失电。

2.2 锅炉部分

6kv厂用电Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段失电后，直接造成相对应的1、2、5、6号炉重要辅机全部失电，锅炉相关保护动作，造成相应锅炉灭火。又由于锅炉给水系统多台给水泵运行在6kv厂用电Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段，造成失电后锅炉给水压力迅速下降，7号、8号炉汽包水位低保护动作，锅炉灭火。

2.3 汽机部分

厂用电中断使2、4号循环水泵跳闸，5号循环泵因失电无法联动，循环水中断，真空急降至-41KPa，1号、3号机手动紧急解列。厂用电中断使凝泵、冷水泵跳闸，备用泵失电无法联动，4号机发电机断水保护动作跳闸。5～8号机，由于锅炉全部灭火，主汽压力急降，紧急打闸解列。

3 事故原因

3.1 事故直接原因

经分析测试认为非电量保护误动是引发本次事故的直接原因。事故时恰逢雷雨天气，空气湿度大，造成直流系统绝缘降低，形成间歇性直流接地，引起控制电缆对地和线间电容充放电过程的反复，形成多次干扰信号。同时又遇到雷电电磁干扰，使抗扰能力弱的3台厂用变（1、4、5号）和4台低厂变（1、2、5、6号）瓦斯保护误动作跳闸。

经现场检查测试，高厂变和低厂变非电量保护动作功率为0.025W，同时没有必要的延时不符合《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中“所有涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55%～70%范围以内的中间继电器，并要求其动作功率不低于5W” 以及“直跳回路开入量应设置必要的延时防抖回路，防止由于开入量的短暂干扰造成保护装置误动出口”的规定。

3.2 事故扩大原因

厂用电系统和给水系统运行方式存在薄弱环节，在突发性多台厂用变停电的情况下，没有足够的安全裕度，是造成事故扩大的原因。

2号机检修，出于节能考虑在01号厂备变带厂用6kvⅡ段情况下，同时承担其他各段备用电源，虽然也符合厂用备用电源的配置原则，但安全裕度减小，特别是在雷雨天气，不能应对突发多段厂用电同时失电的特殊情况。若安排02号厂备变运行，承担5号～8号机炉备用电源，则有可能减少对5号～8号机炉的影响。 给水系统运行方式不够合理。2台以上给水泵工作在同一段母线上，一旦失电同时退出，同时联备泵数量不足，事故时联备泵失电联动不成功，从而造成给水压力低，7、8号炉被迫停炉。

4 改进及防范措施

加强保护抗干扰性检查，对全厂所有非电量直跳回路进行检查，对不能达到反措要求的进行整改，非电量直跳增加必要延时或者联系厂家更换符合反措要求的非电量模块，无法实现的给非电量回路加装大功率中间继电器，非电量保护由直跳改为告警，用中间继电器接点启动跳闸，提高保护的抗干扰能力，避免再次发生误动作。

合理安排厂用电系统运行方式，特别是特殊天气情况下的运行方式，当运行方式发生变化时，及时开展风险辨识，研究、评估发供电系统和重要辅机设备运行方式的安全可靠性。根据机炉运行情况，按照风险分散的原则，合理安排给水泵、循环水泵等重要辅机运行方式，接在同一段6KV母线上的重要辅机原则上不安排同时运行。若因设备检修等原因同时运行时，采取临时性特护措施，以减少因故障跳闸造成的风险，提高运行可靠性。

5 结语

本次事故的发生给我们带来两点启示：一是，重视继电保护抗干扰问题，严格执行国家电网重大事故反措要求。在采用了带屏蔽控制电缆和采取可靠接地等抗干扰措施后，还应加强对保护装置自身抗干扰性能的检查，特别是保护生产厂家应从设计和硬件层面保证产品的抗干扰性。二是，合理平衡经济运行与安全运行之间的关系。在异常天气及其他特殊情况下，电厂电气运行方式以及汽机锅炉重要辅机的运行方式应以保证足够的安全裕度为主，防止在突发事故时因安全裕度不足导致事故扩大。

【参考文献】

[1]国家电网公司：十八项电网重大反事故措施（修订版）[Z].

[2]变压器非电量保护误动问题分析与对策[J].中国电力，2003（03）.