电厂并网开关故障所引发事故分析

目前，我国220kV及以上电压等级的开关基本都是分相操作的。由于开关操作机构及其电气控制回路等故障等原因，发电机在开机并网、停机解列的操作中，并网开关易发生一相或两相断开的事故，造成发变组发生非全相运行事故。事故处理不当将导致发电机过热甚至烧毁事故，同时也给电力系统的安全运行带来了极大的威胁。

1 事故经过

A电厂300MW机组发电机同期并网过程中，发现5002并网开关未显示合闸，但#2机负荷仍可上升。在负荷达到16.85MW时，开关非全相保护动作，此时，C相电流仍显示为18.7A，A、B相电流均为0。现场人员检查发现#2发电机5002 C相开关辅助接点销子卡圈脱落，传动联杆与主轴分离，致使5002开关 C相仍在合位，A、B相在断开位置。现场减#2机励磁，随后，断口闪络保护动作，跳发电机灭磁开关并启动失灵保护，跳母联5012开关及5052开关，并远跳对侧开关。

图1 A电厂系统接线图

2 事故原因分析

2.1 开关非全相运行和断口闪络保护的保护原理

A电厂的开关非全相运行保护装置采用的是开关本体的非全相保护装置，其是依靠开关本身的位置信号判断出是否不一致，不经零序、负序电流元件闭锁，直接向开关发跳闸命令。这种配置直接用开关辅助接点返回信号作为判据，取消电流判别回路，即当开关操作合闸后，分相操作回路分别合闸，若开关分相辅助接点有分有合，则判断此时开关为非全相运行状态。

断口闪络保护只考虑一相或两相，不考虑三相闪络，并取主变高压侧开关TA电流。其判据为：(1)开关三相位置接点均为断开状态;(2)负序电流大于整定值。断口闪络保护动作后，首先以第1时限动作于发电机灭磁，降低断口电压，促使中止闪络;若闪络持续，应以第2时限启动失灵保护，跳开所有与其有联系的电源支路。

2.2 保护动作分析

经现场检查发现#2发电机5002 C相开关辅助接点销子卡圈脱落，传动联杆与主轴分离。因此，5002开关合闸后，其C相开关由于传动联杆与主轴分离，辅助接点还在分闸位置，引发开关非全相保护动作。保护动作后，A、B相开关正确跳开，由于C相开关的辅助接点仍处于分闸位置，跳闸回路未接通，C相开关没能跳开，处于合闸位置，但返回信号依旧显示C相开关处于分闸位置。因此，系统

仍处于两相断开的非全相运行状态，最终达到断口闪络保护负序电流整定值，且保护装置感受到三相开关都在断位，#2发电机断口闪络保护动作，经设定延时0.1秒后动作，跳发电机灭磁开关，发电机机端电压降至零，负序电流加大，故障未消除，500kV母线差动保护BP-2P失灵保护启动，经250ms跳母联5012开关，经500ms跳出线 5052开关，并跳远侧开关。

3、 事故正确处理步骤

(1)在A电厂#2机组并网合5002开关过程中，如果现场值班人员发现5002 C相开关未显示合闸，可不待调度指令，立即拉开5002开关，并上级调度员汇报。

(2)若5002开关无法拉开，应立即向上级调度员汇报。上级调度当值调度员应要求A电厂立即将#2炉压火，#2机组出力降至最低，就地将5002开关拉开。

(3)如果5002开关依然无法拉开，则应向上级调度员申请将出线5052开关倒至I母运行，然后拉开母联5012开关，将故障点隔离。

3.2 事故整改措施

本次事故暴露出A电厂在安全生产管理方面存在现场工作不规范和培训工作不到位，对存在的危及系统安全的隐患认识不足、处理不及时，专业人员业务素质和技术水平亟待提高。在今后工作中，须严肃调度纪律，严格调度管理，加强运行人员调度规程及运行技术的相关培训。