10kV開關保護傳動試驗致廠用電全停的原因分析及處理

宋健 魏海洋

摘 要：國家能源萬州電廠1、2號機組停備期間電氣檢修人員進行2號機10kV2B段備用電源進線開關的弧光保護傳動試驗，由于檢修措施隔離不到位，導致啟備變5001開關跳閘，造成電廠廠用電全停，查明原因后組織恢復送電。本文詳細地介紹了10kV開關保護傳動試驗致廠用電全停的情況和原因分析，并提出了預防措施。

關鍵詞：10kV;保護傳動試驗;廠用電全停;原因分析;預防措施

國家能源集團萬州電廠一期2*1050MW燃煤汽輪發(fā)電機組，地處重慶市，為西南地區(qū)最大單機容量的火電機組，如發(fā)生全廠停電事故，不僅會為電廠帶來發(fā)電量損失，還容易引起汽機超速、軸瓦燒損、鍋爐爆炸等設備損壞事件，同時在嚴重情況下，還會對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成不良影響。

1 基本情況

該電廠GIS 500kV系統(tǒng)采用3/2接線，有2串完整的斷路器和兩條出線，1號（2號）發(fā)電機升壓后上500kV系統(tǒng)運行。1號（2號）主變高壓側中性點直接接地。500kV系統(tǒng)固定聯(lián)接方式：500kV第一串：1主變、神萬Ⅰ線;500kV第二串：神萬II線、#2主變。全廠共設一臺有載調壓啟備變，作為兩臺機組的啟動備用電源，其電源由500kVI母（5001）開關引接。

每臺機組設有主機兩段10kV工作段、兩段10kV脫硫段，主機10kV工作段電源分別由高廠變及啟備變低壓側提供，兩段10kV脫硫段電源分別從主機兩段10kV工作段上引接。全廠設兩段10kV輸煤段、兩段10kV廠外碼頭段、兩段10kV廠外取水段，分別從兩臺機組的主機10kV工作段引接。每臺機組設有一臺快速啟動的柴油發(fā)電機，作為本機組汽機保安MCC段、鍋爐保安MCC段、脫硫保安MCC段緊急后備電源。

2 事故經過

事故前該廠運行方式為1號機組備用，2號機組檢修，啟備變帶兩臺機廠用電運行，高壓側5001開關、1號機10kV 1A段備用電源進線開關、1號機10kV 1B段備用電源進線開關、2號機10kV 2A段備用電源進線開關合閘，2號機10kV 2B段備用電源進線開關分閘，10kV 2B段母線停運檢修。

11時46分，運行人員發(fā)現(xiàn)500kV升壓站啟備變高壓側5001開關跳閘，1號機10kV 1A段備用電源進線開關、1號機10kV 1B段備用電源進線開關、2號機10kV 2A段備用電源進線開關跳閘，廠用電全停，1、2號柴油發(fā)電機聯(lián)鎖正常，1、2號汽機保安段、鍋爐保安段、脫硫保安段聯(lián)鎖正常。

3 檢查及處理情況

3.1 ECMS報警信號如下：

6月16日 11：46：10.853啟備變保護B套-保護啟動。

6月16日 11：46：10.872啟備變保護B套-變壓器比率差動保護動作。

3.2檢查啟備變保護，A套保護裝置沒有保護動作信息，B套保護裝置動作信息如下：6月16日 11：46：10.853啟備變保護B套-保護啟動;19ms后變壓器比率差動保護跳閘出口。

3.3設備維護部電氣一次人員檢查一次設備無異常，電氣二次人員檢查交代，事發(fā)時，他們正在進行2號機10kV 2B段備用電源進線開關的弧光保護傳動試驗，由于檢修措施隔離不到位，導致啟備變5001開關跳閘。

3.4原因清楚后，值長立即組織恢復送電，12：10啟備變高壓側5001開關合閘，13：20恢復汽機保安PC 2A、2B段、鍋爐保安PC2A、2B段倒為正常電源供電，2號機汽機、鍋爐、脫硫保安段恢復正常供電，停運柴發(fā)。后續(xù)依次對全廠外圍公用系統(tǒng)逐個進行送電，在對輸煤進行送電的過程中，輸煤10KV的進線開關就地為灰色無法進行遠方操作，原因為交流電源失去，最終該進線開關就地合閘正常后對宿舍樓及食堂變進行送電，恢復廠區(qū)正常供電

4 事件原因分析

由于只有啟備變B套保護裝置有保護動作信息，A套保護裝置沒有保護動作信息， 且現(xiàn)場檢查一次設備無異常，判斷為啟備變比率差動保護誤動。

電氣二次人員事發(fā)時，正在進行2號機10kV 2B段備用電源進線開關的弧光保護傳動試驗，由于檢修措施隔離不到位，導致啟備變5001開關跳閘。

查閱圖紙得知，2號機10kV 2B段備用電源進線開關用于弧光保護回路的該組CT，同時也用于啟備變B套保護裝置的差動保護回路。

在進行2號機10kV 2B段備用電源進線開關的弧光保護傳動試驗時，正確的隔離措施為：打開圖1中X0-9和X0-12端子的連片，在X0-9和X0-12端子之間通入試驗電流，此時試驗電流僅注入弧光保護裝置。

而現(xiàn)場實際的隔離措施為：打開圖1中的X0-6A連片（并沒有將啟備變B套保護裝置隔離），當在X0-6A和X0-15端子之間施加試驗電流時，此電流同時注入弧光保護裝置和啟備變B套保護裝置，在啟備變B套保護裝置差動保護回路中產生差流，比率差動保護動作，啟備變高壓側5001開關跳閘。

5 暴露問題

5.1電氣二次人員沒有認真履行繼電保護安全措施票制度，拆、接線時未使用繼電保護安全措施票，操作人未仔細查看圖紙，憑經驗工作，嚴重違反了《QGDW 267-2009 繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置現(xiàn)場工作保安規(guī)定》之“不能憑記憶工作”的相關要求。

5.2繼電保護“防三誤”措施執(zhí)行不到位，電氣二次人員工作前未對涉及運行設備的二次回路進行隔離和標示。

5.3專業(yè)管理不到位。電氣二次班長、工作負責人、監(jiān)護人職責分工不清，生產技術部電氣主管、設備維護部電氣二次主管監(jiān)管不到位。

5.4檢修準備不充分，文件包、工藝卡內容不具體，可操作性差，未編制繼電保護安全措施票。

5.5班組管理不到位。班前會內容不具體，重要工作的風險預控、交底不到位。

5.6輸煤UPS電源不可靠，其直流電源的蓄電池容量小，當交流電源失去超過20min時，輸煤DCS將失電，給恢復送電造成困難。

5.7 ECMS系統(tǒng)操作權限未就1、2號機及公用系統(tǒng)進行劃分，易發(fā)生誤操作。

5 防范措施

5.1 檢修作業(yè)認真履行繼電保護安全措施票制度，拆、接線時必須使用繼電保護安全措施票，嚴禁“憑記憶工作”。生產技術部重點檢查電氣二次專業(yè)繼電保護安全措施票的使用情況，對重復發(fā)生的問題給予考核。

5.2 要求電氣二次專業(yè)每個人針對歷次全廠廠用電失去事件進行反思，編寫反思總結。積極培養(yǎng)員工“工作前認真查看圖紙、對涉及運行設備的二次回路進行可靠隔離和明顯標示，工作中認真執(zhí)行繼電保護安全措施票，工作畢交叉檢查、逐級驗收”的良好工作習慣。生產技術部要不定期抽查，發(fā)現(xiàn)問題及時教育或考核。

5.3 凡涉網(wǎng)、涉運行設備的工作，生產技術部電氣主管、設備維護部電氣二次主管必須到現(xiàn)場監(jiān)護。該類工作的傳動試驗必須編制專項方案，經審批后方可執(zhí)行。

5.4 要求電氣二次班組重新對班組成員進行分工，明確班長、技術員、班組成員的職責，實現(xiàn)A、B角互補，完善班組自身的監(jiān)督體制。

5.5 要求電氣二次班組完成檢修文件包、工藝卡、繼電保護安全措施票的編制工作，報生產技術部審核備案，嚴禁內容不具體、可操作性差的問題重復出現(xiàn)。

5.6 要求電氣二次班組每日上午、下午認真召開班前會，時長不得少于10min，電氣二次主管每天至少參加一次班前會，生產技術部主管每周至少參加兩次班前會。班前會內容不應少于如下所述：

（1）清點人數(shù)，嚴肅勞動紀律，檢查員工精神狀態(tài)。

（2）之前布置工作的完成情況、及需要協(xié)調事宜匯報;

（3）新增任務安排，風險點、預控措施交底，明確操作、監(jiān)護職責。

（4）新、近發(fā)生的不安全事件通報，針對性學習、自查。

（5）《QGDW 267-2009 繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置現(xiàn)場工作保安規(guī)定》、《繼電保護“防三誤”管理制度》等規(guī)章制度學習。

5.7 要求生產技術部編制“增加輸煤UPS保安電源”的技術方案，由港務管理部負責實施完成。要求電氣二次專業(yè)前對ECMS系統(tǒng)操作權限進行重新劃分，實現(xiàn)1、2號機組按照單元制分別控制，公用系統(tǒng)保持現(xiàn)有操作權限。

5.8運行各班組學習廠用電中斷事故處置方案，開展廠用電中斷事故處置演練，要細化腳本，明確各崗位職責分工，每半年開展一次盲演。

6 結語

隨著全球經濟的回暖，用電量不斷增大，各發(fā)電廠應高度重視全廠停電事故的防范和處置，如果發(fā)生全廠對外供電中斷，與系統(tǒng)失去聯(lián)系，會出現(xiàn)局域網(wǎng)運行穩(wěn)定性下降，如調整處置不當，可能導致汽機超速、軸瓦燒損、鍋爐爆炸等嚴重設備事故，如系統(tǒng)有功無功儲備不足，會出現(xiàn)頻率、電壓的下降，甚至出現(xiàn)電壓崩潰、區(qū)域大面積停電的事故。要嚴格執(zhí)行電廠的并網(wǎng)定期安全性評價，加強電廠運行檢修人員培訓，嚴格運行檢修兩票管理，避免人為原因導致事故發(fā)生，完善應急預案，要實用可操作并有針對性，做好全廠停電事件突發(fā)后的應急處置和救援，避免和減輕全廠停電帶來的損失，保護員工生命，電網(wǎng)穩(wěn)定和電廠財產安全。

參考文獻：

[1]劉玉柱.火電廠全廠停電處理措施[J].電工技術，2020（08）：90.

[2]王中.發(fā)電廠全廠停電應急處置策略探究[J].山西科技，2017（05）：108.

（國家能源集團萬州電廠，重慶 404100）