一起500kV变压误切除事件原因分析

一起500kV变压误切除事件原因分析

郑 蕾

（嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400）

【摘 要】本文叙述某水电厂在500kV系统保护装置整组传动试验过程中，因继电保护安全措施分析与运行信号监视不到位，导致主变压器非电量保护动作切除运行变压器及全厂停电事件的发生。文章对此次事件进行原因分析，并提出安全措施整改。

【关键词】保护传动；主变冷却器；误跳闸；安全措施

1  引言

继电保护现场工作中，为防止继电保护“三误”发生，现场继保人员在工作前应充分了解一次系统的运行状态，确定工作范围，将被检验设备与运行设备进行有效隔离。由于二次回路接线繁杂，通常使用继电保护安全措施票记录隔离措施的执行，以防止工作结束后出现疏漏造成设备隐患。

2  事件经过

某水电厂共4台机组，4台主变，一条出线，其主接线如图一，10kV厂用电分为4段且无外来电源接入。2019年5月21日，调度批复该水电厂500kV出线线路检修，检修工期为五天，线路停电后，全厂电气一次设备运行情况如下，500kV系统：5001、5002、5003断路器在检修位置，其中5001、5002为线路断路器、5003为合环断路器，1号、2号、4号主变退出运行转热备用；发电机系统：1号、2号、4号发电机热备用，3号发电机带3号主变、3号高厂变运行；厂用电10kV系统：1、2段热备用，3段带4段运行，厂用400V系统正常运行。2019年5月24日13时23分，电气一次检修作业报全部完工，14时35分，继电保护现场作业人员进去现场对500kV系统保护装置进行整组传动试验，16时15分43秒4号主变非电量保护动作，跳开3号发电机出口开关，全厂交流电源失电，该电厂立即启用黑启动应急预案。

图1 主接线图

3  事件分析

1、保护专业人员开工前已完整执行的继电保护安全措施，其主要内容：断开5001、5002、5003断路器及短引线保护交流电压、电流回路，解开断路器保护失灵启动机组保护回路接线；断开1/2号主变T区、3/4号主变T区保护交流电流回路；断开1号、2号线路保护及过压保护交流电压、交流电流回路；解开线路保护光纤通道并自环。工作开始后断路器保护、短引线保护、T区保护装置传动试验正常进行，在做线路保护“单跳单重”时，因5001断路器机构打压异常，继保工作人员临时离开线路保护屏，此时5002断路器在“合位”，在处理5001断路器打压异常过程中，4号主变非电量保护动作。

2、4号主变非电量保护动作后，现场继保人员立即停止工作，随后到4号主变保护及4号主变冷却器控制柜检查，检查结果如下：4号主变非电量保护跳闸指示灯点亮，查看装置报告显示“主变冷却器故障”动作时间3600s，检查主变冷却器全停开入置“1”，非电量保护动作正确。主变冷却器控制柜，“主变冷却器全停故障（60min）”时间继电器KT1计时结束，开关量输出指示灯点亮，“主变冷却器全停故障（75、20min）”时间继电器未计时。冷却器控制把手放置“切除”位；监控报文检查，15时37分17秒监控上位机报“4号主变冷却全停故障”语音报文，告警信号未复归，16时47分43秒报“4号主变非电量保护主变冷却器故障”。

3、主变冷却器全停故障出口逻辑为：变压器在运行、冷却器全部故障、计时60min或20min且后出口切除变压器。其中主变冷却器PLC控制器全停逻辑条件为：动力电源正常、4台冷却器油泵停止运行，计时60秒后点亮控制柜故障灯，且驱使K9中间继电器动作。K9中间继电器作用与主变退出运行条件如图2。

TW1、TW2、TW3分别是主变低压侧断路器、5002断路器、5003断路器的常闭接点，当三个断路器分闸时PLC判断主变退出运行。K9为全停故障拓展继电器，与KD1共同驱动冷却器全停本体时间继电器KT1、KT2工作。KT1延时3600s或变压器油面温度上升至、KT2延时1200s后启动主变非电量保护，KD1也会启动非电量保护，由非电量保护本身计时60min和20min，出口逻辑与回路硬接线一致。变压器非电量保护动作结果依据图一为：跳开本变压器高压侧断路器5002、5003，跳开发电机出口断路器，跳开本单元高厂变低压侧10kV母线进线断路器，同时跳开相邻变压器低压侧断路器（相邻机组出口断路器），相邻单元高厂变低压侧10kV母线进线断路

器。

图2冷却器全停控制回路

通过从以上三个方面进行检查，得出以下结论：1、现在工作人员在保护装置整组传动试验开工前对被试验保护装置采取的隔离措施符合常规要求。2、主变非电量保护接收开关量正确，动作出口正确。3、监盘人员因传动试验时各类信号同时报出，且4号主变已退出运行，所以在冷却器全停故障信号出现时，未着重关注。5、冷却器控制PLC控制逻辑正确，模拟流程输出正确。冷却器控制把手因4号主变退出运行放置“切除”位。6、传动试验工作人员临时离开工作面。

    综上所述，导致4号主变非电量保护动作，切除3号主变的主要原因为多因素共同作用的结果。首先，监控系统报4号主变冷却器全停故障信息后未得到应收的重视。其次，与3号主变相邻的4号主变在热备用时，冷却器控制把手在“切除”位置。再次，继电保护工作人员在分析危险点时思想相对固化，继电保护安全措施只按常规思考，只考虑除了被试验保护装置对运行设备的影响，未能意识到被试验的一次设备状态对其他装置的联动影响，属于对安全措施考虑不周。

4  整改措施

对导致本次事件的检查结论，提出以下整改措施：

1、从这次事件中吸取教训，在继保专业人员日常专业培训中加入针对本厂电气一次系统在各种运行方式下，保护装置常规检修或临时检修时应采取的继电保护隔离措施等内容，并不定期的抽查，防止电气一次系在统特殊运行方式下，安全隔离措施由惯性思维主导，不能全面应对特殊情况。

2、加强设备运行管理。本次事件由多个因素共同作用引起，除开保护人员在执行继电保护按错时考虑问题不周外，监盘人员对全厂关键信息的出现敏感度不够，业务能力有待提高，亦有惯性思维作祟，认为停运设备不会对运行设备造成影响。

3、强迫油循环水冷却器变压器热备用状态时，不得以优化运行为由，人为停止冷却器工作。结合本厂冷却器的控制原理，如果没有人为切除冷却器，在冷却器油泵运行的情况下，即使冷却水中断，亦不会导致冷却器全停故障。

5  结束语

本次事件具有一定的特殊性，但能给继电保护现场人员一个很好的警示作用，作为一个有良好专业素养继电保护工作人员，应具备对所管辖设备的全局统揽观，对控制回路有足够的敏感度，能敏锐感受到控制回路的联动效应。不论是继电保护亦或综合自动化专业，都是现场设备的中枢神经，牵一发而动全身。提高一个工作人员的专业素养能很大程度上保证现场设备的完全稳定运行。

参考文献

无

作者简介：郑蕾（1986.06），男，广西南宁，本科，工程师，发电厂继电保护