某发电厂全厂停电事故引发的思考
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摘 要：本文介绍了京津唐某发电厂由于恶劣天气导致的全厂停电事故，通过对事故过程、保护动作、事故处理的分析，找出导致事故发生、发展的原因，针对性的提出事故处理原则及事故预防的措施。
关键词：发电厂；全厂停电；分析；思考
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-02
一、某发电厂概述
该电厂建有8台容量为320MW的火力发电机组，自1988年建厂，于2001年9月全部竣工投入商业运行。三大主机均由东方集团设计制造。该厂出口配置升压站一座，升压站由220KV与500KV两个电压等级。220KV出线设置四条，均处于带电备用状态。500KV出线设置三条，其中一条处于停电状态（在电网极端条件下使用），另两条正常带电运行。220KV与500KV之间设置一络变压器。为了保证电网稳定，该厂设置电网稳控装置一套，稳控动作策略为500KV沙南两条出线跳闸，切除投入切机压板的机组。各机组配备失步解列装置。
二、事故经过
（一）事故前运行工况
220KV系统运行方式：220kV四、五母线并列运行，旁路2246开关及220kV六母线备用；220KV沙岛双回线为对侧开关合入，电厂侧开关断开空充备用；220KV沙闫双回线为电厂侧开关合入，对侧开关断开空充备用；500KV系统运行方式：500KV5052、5053开关及万沙线检修，其它开关正常运行；沙南一、二线正常运行；5-2联变正常方式运行；电网稳控装置投入3、4、6、7、8号机组切机压板。1、3、4、5、6、7、8号机组运行，2号机组停备临修。当时天气状况为雷阵雨，温度26℃，风向东北，短时大风，风力5-6级，湿度80%。故障时天气为冰雹、雷阵雨、瞬时狂风，冰雹直径2-3厘米。
（二）事故现象
（1）沙南二线：16时30分，升压站NCS报警：“沙南二线P544保护柜总跳闸，沙南二线MCD保护柜总跳闸，5042RCS-921A重合闸动作，沙南二线电抗器保护I零序过流，沙南二线电抗器保护II零序过流，沙南二线电抗器保护I小电抗过流，5041、5042断路器分闸动作”，5041、5042开关事故掉闸。保护动作情况：P544保护柜纵联差动跳B动作，RCS-902A跳B灯亮。MCD保护柜纵联差动跳B动作，RCS-902A跳B灯亮，EF接地灯亮。5041失灵屏RCS-921跳A、B、C灯亮。5042失灵屏RCS-921跳A、B、C灯亮，重合闸灯亮。重合闸动作不成功，跳A、B、C三相。
（2）沙南一线：16时36分，变电站NCS报警：“沙南一线P544保护柜总跳闸，沙南一线MCD保护柜总跳闸，5021、5022断路器分闸动作”。5021、5022开关事故掉闸。保护动作情况：P544保护柜纵联差动跳B相，跳C相，三跳灯亮。RCS-902A跳A、B、C灯亮。MCD保护柜纵联差动跳B、C灯亮，EF接地灯亮。RCS-902A跳A、B、C灯亮。5021失灵屏RCS-921跳A、B、C灯亮。5022失灵屏RCS-921跳A、B、C灯亮。
（3）16时36分1号机组负荷由250MW突降至145MW，并在150MW-30MW之间大幅摆动，发电机频率、转速大幅摆动，汽包水位低III值，MFT保护动作锅炉灭火。16时37分机组掉闸，检查发变组保护B柜过激磁反时限t2保护动作灯亮。
（4）16时36分5号机组跳闸，检查发变组保护B柜程跳逆功率动作灯亮。
（5）16时36分3、4、6、7、8号机组掉闸，厂用电失去柴油机联启带保安段运行。检查发变组保护C柜高周失步保护动作灯亮。
（三）事故原因分析
（1）事故当时输电线路故障点附近天气较为恶劣，沙南二线跳闸查线结果为：杆塔B相导线小号侧2米处3号子导线及左侧曲臂K点上方1米处主台及斜铁有放电痕迹。沙南一线跳闸查线结果为：34号塔B相导线大号侧2米处3号子导线、铁塔左侧及右侧曲臂上方1米处塔台、C相导线大号侧1.5米处2号、3号子导线有放电痕迹。判断为：沙南一线、二线故障原因均为风偏所致。
（2）沙南二线掉闸分析：16时30分21秒，沙南二线发生B相接地，沙南二线线路纵联差动保护（P544）装置及（MCD）装置，发出跳B令，保护装置动作正确；后备保护（902A两套）装置保护动作，发出跳B令，保护装置动作正确。1）500KV对侧先重合于故障线路（B相永久接地），沙南二线纵联差动保护（MCD、P544）装置判断为永久故障，发跳A、B、C三相令，保护动作正确。16时30分34秒858，5042开关B相重合成功，16时30分34秒790，沙南二线纵联差动保护（MCD）跳A、C相，16时30分37秒358，电抗器零序过流动作，跳5042开关B相。2）电抗器零序过流动作，跳5042开关B相原因分析：在沙南二线张南侧重合于故障，对端保护动作跳开开关后，B相接地故障消失，电厂侧5042开关B相重合闸命令发出，B相合闸成功。具体原因分析：B相开关先收到合闸信号，开关合闸；沙南二线纵联差动保护（MCD及P544）动作跳A、B、C相，接受到跳闸令，因开关B相机构正在进行储能，保护动作后B相无法跳开，最终由电抗器零序保护动作跳开。
（3）沙南一线掉闸分析：由于天气原因，16时36时55秒沙南一线发生B相接地。1）沙南一线线路纵联差动保护（P544）装置及（MCD）装置，发出跳B令，保护装置动作正确；后备保护（902A两套）装置保护动作，发出跳B令，保护装置动作正确。2）沙南一线线路发生转换性故障（B相接地转为C相接地）。沙南一线纵联差动保护（MCD）装置判断为转换性故障，发跳A、C相令，保护动作正确。纵联差动保护（P544）装置判断为转换性故障，发跳A、B、C相令，保护动作正确。后备保护（902A两套）装置判断为转换性故障，发跳A、B、C相令，保护装置动作正确。
（4）电网稳控装置分析：沙南双回线全部跳闸，跳前机组总出力满足装置动作条件，电网稳控装置动作，由于2号机停备，运行方式保留1、5号机，发出切4、7、8、3、6号机令。保护装置动作正确。
（5）4、7、8、3、6号机组掉闸分析：由于沙南双回线跳闸，电厂频率最高52.8Hz。高周及失步切机保护动作，机组跳闸的顺序跳闸。
（6）5号机组掉闸分析：经检查为发变组保护B柜程跳逆功率动作。程跳逆功率动作逻辑为汽轮机主汽门关闭与发电机逆功率两个条件同时满足，保护动作。由于DEH不具备孤网运行的调节条件，机组转速最高升至3180转，机组超速至103%后OPC动作，机组抗燃油压波动较大，造成3个保安油开关动作，停机电磁阀ZS2带电动作，主汽门、调速汽门全关，在发电机逆功率后，程序跳闸逆功率动作，机组掉闸，联动锅炉MFT。
（7）1号机组掉闸分析：机组频率降至41.7，机组掉闸。经检查为发变组B柜过激磁反时限保护动作跳闸，保护动作正确。在1号机组单独带全厂厂用电的情况下，机组负荷由250MW突降至145MW，并在150MW-30MW之间大幅摆动，由于DEH不具备孤网运行的调节条件，造成OPC动作及一次调频频繁动作达到5次，小机进汽基本中断，汽泵转速下降，给水流量降低，使给水三冲量与单冲量频繁切换，汽泵再循环门打开，使汽包水位下降；同时，机组OPC动作后，机组调门快速关闭，负荷骤降，造成汽包压力快速上升，汽泵打水困难加剧，在以上两个因素的影响下，最终造成汽包水位低三值锅炉MFT动作，随后CCS自动切除，DEH逻辑要求保持了当前高压调门开度不变，接近关闭、中压调门全开的状态，蒸汽量不能满足要求，使得汽轮机转速逐渐下降，最终过激磁保护动作跳闸。
（一）汇报时，要与对方明确，掉闸开关（名称、编号）及掉闸时间；继电保护和自动装置动作情况，故障录波器动作情况及自动化信息情况；表计摆动、出力、频率、电压、潮流、设备过载等情况，人身安全和设备运行异常情况。防止联系不周，情况不明或现场汇报不准确造成误判断；
（二）加强线路杆塔的检查巡视，发现问题要及时消除，对存在的薄弱环节，要及时加固。
（三）在直流、直流密封油泵联动控制回路中，必须采用直流中间继电器，杜绝采用交流中间继电器，防止厂用交流电源中断时直流油泵和其他直流备用设备不能联动，导致设备损坏。
（四）做好直流蓄电池及不停电电源（UPS）的维护保养工作，确保在厂站用系统交流中断时，蓄电池能够承载，不停电电源（UPS）能够正常工作。做好柴油发电机的定期试验工作，确保事故时起到备用作用。
（五）做好保护装置、故障录波器的定期校验工作，以保证在事故时保护能够正确动作，故障录波器能偶录下完整的数据与波形，为及时的分析判断事故提供科学依据。
参考文献：
[1]反事故措施.
[1]防止电力生产重大事故的二十五项重点要求.
[作者简介]郝晨亮（1980.2-），男，张家口人，本科，工程师，主要从事电力运行及相关管理工作。