電廠并網開關故障所引發事故分析

目前，我國220kV及以上電壓等級的開關基本都是分相操作的。由于開關操作機構及其電氣控制回路等故障等原因，發電機在開機并網、停機解列的操作中，并網開關易發生一相或兩相斷開的事故，造成發變組發生非全相運行事故。事故處理不當將導致發電機過熱甚至燒毀事故，同時也給電力系統的安全運行帶來了極大的威脅。

1 事故經過

A電廠300MW機組發電機同期并網過程中，發現5002并網開關未顯示合閘，但#2機負荷仍可上升。在負荷達到16.85MW時，開關非全相保護動作，此時，C相電流仍顯示為18.7A，A、B相電流均為0。現場人員檢查發現#2發電機5002 C相開關輔助接點銷子卡圈脫落，傳動聯桿與主軸分離，致使5002開關 C相仍在合位，A、B相在斷開位置。現場減#2機勵磁，隨后，斷口閃絡保護動作，跳發電機滅磁開關并啟動失靈保護，跳母聯5012開關及5052開關，并遠跳對側開關。

圖1 A電廠系統接線圖

2 事故原因分析

2.1 開關非全相運行和斷口閃絡保護的保護原理

A電廠的開關非全相運行保護裝置采用的是開關本體的非全相保護裝置，其是依靠開關本身的位置信號判斷出是否不一致，不經零序、負序電流元件閉鎖，直接向開關發跳閘命令。這種配置直接用開關輔助接點返回信號作為判據，取消電流判別回路，即當開關操作合閘后，分相操作回路分別合閘，若開關分相輔助接點有分有合，則判斷此時開關為非全相運行狀態。

斷口閃絡保護只考慮一相或兩相，不考慮三相閃絡，并取主變高壓側開關TA電流。其判據為：(1)開關三相位置接點均為斷開狀態;(2)負序電流大于整定值。斷口閃絡保護動作后，首先以第1時限動作于發電機滅磁，降低斷口電壓，促使中止閃絡;若閃絡持續，應以第2時限啟動失靈保護，跳開所有與其有聯系的電源支路。

2.2 保護動作分析

經現場檢查發現#2發電機5002 C相開關輔助接點銷子卡圈脫落，傳動聯桿與主軸分離。因此，5002開關合閘后，其C相開關由于傳動聯桿與主軸分離，輔助接點還在分閘位置，引發開關非全相保護動作。保護動作后，A、B相開關正確跳開，由于C相開關的輔助接點仍處于分閘位置，跳閘回路未接通，C相開關沒能跳開，處于合閘位置，但返回信號依舊顯示C相開關處于分閘位置。因此，系統

仍處于兩相斷開的非全相運行狀態，最終達到斷口閃絡保護負序電流整定值，且保護裝置感受到三相開關都在斷位，#2發電機斷口閃絡保護動作，經設定延時0.1秒后動作，跳發電機滅磁開關，發電機機端電壓降至零，負序電流加大，故障未消除，500kV母線差動保護BP-2P失靈保護啟動，經250ms跳母聯5012開關，經500ms跳出線 5052開關，并跳遠側開關。

3、 事故正確處理步驟

(1)在A電廠#2機組并網合5002開關過程中，如果現場值班人員發現5002 C相開關未顯示合閘，可不待調度指令，立即拉開5002開關，并上級調度員匯報。

(2)若5002開關無法拉開，應立即向上級調度員匯報。上級調度當值調度員應要求A電廠立即將#2爐壓火，#2機組出力降至最低，就地將5002開關拉開。

(3)如果5002開關依然無法拉開，則應向上級調度員申請將出線5052開關倒至I母運行，然后拉開母聯5012開關，將故障點隔離。

3.2 事故整改措施

本次事故暴露出A電廠在安全生產管理方面存在現場工作不規范和培訓工作不到位，對存在的危及系統安全的隱患認識不足、處理不及時，專業人員業務素質和技術水平亟待提高。在今后工作中，須嚴肅調度紀律，嚴格調度管理，加強運行人員調度規程及運行技術的相關培訓。