2002-03-17T05:08,某電廠1號聯變220kV避雷器發生爆炸,雖然1號聯變差動保護正確動作,跳開220,110kV側開關并切除故障點,但由于6kV側開關拒動,引發220kV斷路器失靈。
1事故前工況事故前系統出力為375MW,周波50.26Hz,該電廠1,2號機備用,5號機大修,4,6,7號3臺125MW機組并網運行,各帶95,90,98MW有功,4,6機、1號聯變、220kV馬永玉線在220kV正母上運行,7號機、220kV馬永線、馬洛線在220kV負母上運行,母聯開關在合閘位置(見圖1)。2事故經過2002-03-17T05:08,該電廠1號聯變220kV側B相避雷器發生爆炸,運行人員聽到一聲爆響,1號聯變方向有閃光,同時主控室喇叭響,聯變差動保護動作,只跳220kV側與110kV側開關,6kV側開關未跳,1號聯變失靈保護動作,跳掉220kV母聯開關、正母上的220kV馬永玉線及4,6機開關,系統穩控裝置FWK動作,切除220kV某變電站的5條110kV線路,系統周波降至47.78Hz,4,6號機在主開關跳開后各帶本機廠用電運行,事故造成某地區大面積停電,省內其它地區部分線路低周動作停電。3事故原因分析3.1事故發生原因1號聯變220kV側B相避雷器瓷瓶表面臟污,長時間放電,加上當時大霧,因而發生避雷器上節外絕緣閃絡擊穿,全部運行電壓加在下節避雷器上,導致B相避雷器全部擊穿接地,1號聯變差動保護動作,跳開1號聯變220kV側與110kV側開關,但未能跳開6kV側開關(原因在于該開關機構卡澀,并導致跳閘線圈燒壞)。3.2事故擴大原因當B相接地時,1號聯變差動電流繼電器2CJ動作,常開接點2CJ(見圖2)閉合,出口繼電器CKJ勵磁,其常開接點閉合,6kV開關跳閘線圈3TQ導通帶電,但開關拒動,輔助接點3DL仍然閉合,3TQ一直帶電,出口繼電器CKJ一直勵磁并自保持,圖3中的常開接點CKJ一直閉合,啟動失靈保護的第1個條件滿足。事故后檢查發現,1號聯變失靈保護電流判別元件C相極化繼電器LJc存在缺陷,長時間以來一直在接通狀態(事故后試驗,其返回性能不好,需人工敲打方返回)。在這次事故中,故障消失后一直在未返回狀態,常開接點LJc一直閉合(圖3中LJc僅為示意,實際為LJc直接啟動的從動繼電器LCJc接點,圖中未畫出),啟動失靈保護的第2個條件滿足。至此,聯變起動失靈回路導通,從而跳開220kV正母上的所有開關,導致事故擴大。在220kV側開關跳開后,已將220kV側故障點與運行的220kV系統隔離,但因6kV開關拒動而啟動220kV開關失靈保護(盡管不是失靈保護動作的唯一條件),這顯然與失靈保護的設計原意相違背。因此,該失靈保護設計存在缺陷。此外還發現,LJc動作時按照設計回路應該發出報警信號,但當初建設時漏安裝該信號回路,而且聯變失靈保護已超期未校驗,以致LJc的缺陷沒能及時發現,也是事故擴大的原因之一。4防范對策(1)改進1號聯變開關失靈保護回路設計。可單獨將失靈保護中的CKJ規定為220kV側開關的出口繼電器(此繼電器能在220kV開關經保護啟動跳閘后由開關輔接點返回),為此在聯變差動保護回路中增設(并聯)一個出口繼電器,原出口繼電器只跳220kV側開關,增設的出口繼電器只跳110kV側及6kV側開關。(2)根據電廠環境,重新制定避雷器及其它電氣主設備的清掃周期,增加定期或不定期清掃的次數。并堅持“應修必修,修必修好”的原則,及時消除設備缺陷。(3)全面檢查繼電保護和自動裝置的檢驗情況,有逾期未做或漏項的,盡快安排補做。并安裝1號聯變失靈保護電流判別元件動作信號回路。(4)對1號聯變6kV開關及同類型開關(同一供貨商供應的)進行技術改造,消除機構卡澀開關拒動、拒合現象。