某中型水电站全停电事故原因分析 华东箭（四川南量河发电厂石棉625400） 〔箱要]分析了某中型水电站因线路发生放障而雅电保护拒动，造成系统解列和全站 停电事故的原因，旨在告减继电保护工作者。要从该站的事故中吸取教训。进一步搞好推电 保护工作，确保电力系统的安全稳定运行。 (关键词)发电机变压器线路维电保护 1顺述 某中型水电站装机容量3×40M,发电机额定电压138kY,1号机单鞋与1台 55P503-90000/220/110三相升压白糯变压器（简称1号变）连接，2,3号机扩大单元与1台 S5P390000/220三相双圈变压器（简称2号变）连接：主接线220N侧用3台220kW少油 断路墨内桥加外跨条接线，在外跨条上加两组隔离开关：共计3条出线：1号出线与一地市 级电网连接，一般情况下，该地市级电网有富格电力上网，有时也通过1号线将主网电力 送向该地区；2号出线与省主网连接，该电站主要向主网送电：3号出线与电站所在地地方 电网连接，地方电网通过升压自属变压器中压侧上网。而该电站的0kW开关站是连接这 些电网的杯组开关站。在系统中重要性极高。具体电气接线见图1。事放时，】号找路发生 C、A两相短路，由于1号线路的两套微机线路保护均拒动。导致1,2号主变保护动作，引 起220kW开关站所有开关及机组开关采闸，造成系统解列、全站停电的严重事故， 2事截前运行方式及事放经过 21事故前运行方式 1,2号出线通过内桥L20开关联络运行：3号出线L101开关运行中：该站1,3号 机组运行中，分别蒂负荷20、10婚：2号机组停机备用：1号变中性点直接接地运行， 2号变中性点经间隙接地运行，厂用10kW两段分段运行，厂用00V两段联铬运行但由第 二段佚厂用负荷，第一段在检修中
某中型水电站全停电事故原因分析 华东箭 (四川南桠河发电厂 石棉 625400) 〔摘 要〕 分析了某中型水电站因线路发生故障而继电保护拒动，造成系统解列和全站 停电事故的原因，旨在告戒继电保护工作者，要从该站的事故中吸取教训，进一步搞好继电 保护工作，确保电力系统的安全稳定运行。 〔关键词〕 发电机 变压器 线路 继电保护 1 概 述 某中型水电站装机容量 3×40 MW，发电机额定电压 13.8 kV，1 号机单独与 1 台 SSPSO3-90000/220/110 三相升压自耦变压器(简称 1 号变)连接，2、3 号机扩大单元与 1 台 SSPL3-90000/220 三相双圈变压器(简称 2 号变)连接；主接线 220 kV 侧用 3 台 220 kV 少油 断路器内桥加外跨条接线，在外跨条上加两组隔离开关；共计 3 条出线：1 号出线与一地市 级电网连接，一般情况下，该地市级电网有富裕电力 上网，有时也通过 1 号线将主网电力 送向该地区；2 号出线与省主网连接，该电站主要向主网送电；3 号出线与电站所在地地方 电网连接，地方电网通过升压自耦变压器中压侧上网。而该电站的 220 kV 开关站是连接这 些电网的枢纽开关站，在系统中重要性极高。具体电气接线见图 1。事故时，1 号线路发生 C、A 两相短路，由于 1 号线路的两套微机线路保护均拒动，导致 1，2 号主变保护动作，引 起 220 kV 开关站所有开关及机组开关跳闸，造成系统解列、全站停电的严重事故。 2 事故前运行方式及事故经过 2.1 事故前运行方式 1，2 号出线通过内桥 DL250 开关联络运行；3 号出线 DL101 开关运行中；该站 1，3 号 机组运行中，分别带负荷 20 MW、10 MW；2 号机组停机备用；1 号变中性点直接接地运行， 2 号变中性点经间隙接地运行；厂用 10 kV 两段分段运行；厂用 400 V 两段联络运行但由第 二段供厂用负荷，第一段在检修中
号属 自t254 61520 风20 V * 211V 1￥ 4￥ DL,一高压油断路器 DL,c一厂用油断路器 1B一妙磁变压器 \一隔离开关 图1电气主接线简图 之2事故经过 22:37,主控制室蜂鸣墨响，值班员随即发现L252、优250、优101，L3,优C1,LC2 开关跳闸。不到半分钟，1号机组优1又跳闸，厂用10kW,400V中斯。再过了约01n: 1号出线开美251又跳闸。至此，该电站所有开美跳闸： 23事故中保护动作情况 22:37,1号线路两相故障，随即发生： (1)2号主变同像保护动作，以Q58时限跳开见250、L252、L3、见C2开关： 2)1号主变110W侧零序方向过流保护动作，以1.0s滑动时限锅开中压侧L101 开关后。保护延回： (3)上述开关跳开后，1号机组带1号主变及放障线路（线路保护柜动）引起1号机组加 速，致使其场磁变过流保护动作，启动1号主变以1.0s时限跳本机1开关：至此，所有 电题与故障点隔离，故障点灭瓦。用电也完全中斯： (4)厂用电完全中断后，钓0i,跳开了1号主变L251及厂用L1开关。 3事故原因分析 311号出线保护拒动 该线路保护为900系列微机保护装置，双套配置，分别于1995年和1998年投运
图 1 电气主接线简图 2.2 事故经过 22:37， 主控制室蜂鸣器响，值班员随即发现 DL252、DL250、DL101、DL3、DLC1、DLC2 开关跳闸。不到半分钟，1 号机组 DL1 又跳闸，厂用 10 kV、400 V 中断。再过了约 20 min， 1 号出线开关 DL251 又跳闸。至此，该电站所有开关跳闸。 2.3 事故中保护动作情况 22:37，1 号线路两相故障，随即发生： (1) 2 号主变间隙保护动作，以 0.5 s 时限跳开 DL250、DL252、DL3、DLC2 开关； (2) 1 号主变 11 0 kV 侧零序方向过流保护动作，以 1.0 s 滑动时限跳开中压侧 DL101 开关后，保护返回； (3) 上述开关跳开后，1 号机组带 1 号主变及故障线路(线路保护拒动)引起 1 号机组加 速，致使其励磁变过流保护动作，启动 1 号主变以 1.0 s 时限跳本机 DL1 开关；至此，所有 电源与故障点隔离，故障点灭弧。厂用电也完全中断； (4) 厂用电完全中断后，约 20 min，跳开了 1 号主变 DL251 及厂用 DL1 开关。 3 事故原因分析 3.1 1 号出线保护拒动 该线路保护为 900 系列微机保护装置，双套配置，分别于 1995 年和 1998 年投运
()事故前S6A收发讯机电源箱手感较热但输出电压正常，认为是正常发热，无其 触异常情况。但根据事放录波记录及对侧保护功作情况看，当1号线路发生放障时，该站的 本条线路收发讯机未正常工作，因面不陵正常收发讯。对侧收发讯机收不到该侧阅闭锁信号， 高颜保护正确动作洗开其开关：而本侧却因收发讯机电源问愿，高频保护拒动： 2)事放后，对1号线路保护901A装置进行检查，发现采样板V℉代采样异常，结果在 事故时装置闭镇，不能出口：对902A转置进行检查，结果发现管理板WT采样回路坏（无 报警，不容易发现)，事故时不启动。未开放正电源，因而不能跳闸， 从以上事实看，该条线路两套保护在事截时均处于异常状况，不能正确动作，致使1 号线路开关51未珠闸，也未能启动失灵接线，违成故障无法快速切除，它是该电站全停 电最直接的原因。 322号主变开关跳闸 从故障录波资料情况看，事故时零序电压峰植达98kW(一次植)，零序电流峰值达7.7 A(二次值)。对！号主变进行检查，发现中性点A相导管顶部压紧螺丝松动(3只导管通过扇 铁连找。再经引下扁铁入地)，平垫己烧变形，可见，这就是产生上述零序电压的重要源头 之一。很显然，2号主变间障保护动作正确。但由于它的动作，使该变压器各侧开关跳闸（以 0.5s时限)其结果迹成该站与系统主网解列。 331号主变开关洗闸 根据该站1号主变保护配置，其110kW侧零序方向过流保护本不该动作。但事故后对 两侧方向元件检查，发现接线与调度要求的指向相反，因此，珠开1号主变110kV侧101 开关是误动。而20kW侧零序方向过流保护则拒动，无法短时隔离故障点。可见。它是本 次事故进一步发展的直接原因。 341号机组开关跳闸 从上述1,2,3不难发现，1号线路故障，它的保护装置把动，无法快速切除线路开关 和启动失灵保护接线，由于1号主变中性点松动。引起2号主变间佩保护动作，跳开了该主 变各侧开关，而1号变中压侧也因保护误动脱离了陆方小水电网。但故障初期1号发电机仍 然向1号主变供电。这样，导致了发电机站磁变过流动作出口（该站发电机过流保护时限比 扇磁变过流时限长)，跳开了1号机组开关。至此，最后一个电源点才切除。故障点才完全 隔离，故障持续时间约108。到最后，1号线路开关由变压器全停保护将其跳开。 35厂用电中断 很显然，该站的所有电源点都因保护正确或不正确的动作切除，厂用电中断成为必然
(1) 事故前 GSF-6A 收发讯机电源箱手感较热但输出电压正常，认为是正常发热，无其 他异常情况。但根据事故录波记录及对侧保护动作情况看，当 1 号线路发生故障时，该站的 本条线路收发讯机未正常工作，因而不能正常收发讯。对侧收发讯机收不到该侧闭锁信号， 高频保护正确动作跳开其开关；而本侧却因收发讯机电源问题，高频保护拒动； (2) 事故后，对 1 号线路保护 901A 装置进行检查，发现采样板 VFC 采样异常，结果在 事故时装置闭锁，不能出口；对 902A 装置进行检查，结果发现管理板 MONI 采样回路坏(无 报警，不容易发现)，事故时不启动，未开放正电源，因而不能跳闸。 从以上事实看，该条线路两套保护在事故时均处于异常状况，不能正确动作，致使 1 号线路开关 DL251 未跳闸，也未能启动失灵接线，造成故障无法快速切除，它是该电站全停 电最直接的原因。 3.2 2 号主变开关跳闸 从故障 录波资料情况看，事故时零序电压峰值达 98 kV(一次值)，零序电流峰值达 7.7 A(二次值)。对 1 号主变进行检查，发现中性点 A 相导管顶部压紧螺丝松动(3 只导管通过扁 铁连接，再经引下扁铁入地)，平垫已烧变形，可见，这就是产生上述零序电压的重要源头 之一。很显然，2 号主变间隙保护动作正确。但由于它的动作，使该变压器各侧开关跳闸(以 0.5 s 时限)其结果造成该站与系统主网解列。 3.3 1 号主变开关跳闸 根据该站 1 号主变保护配置，其 110 kV 侧零序方向过流保护本不该动作。但事故后对 两侧方向元件检查，发现接线与调度要求的指向相反，因此，跳开 1 号主变 110 kV 侧 DL101 开关是误动。而 220 kV 侧零序方向过流保护则拒动，无法短时隔离故障点。可见，它是本 次事故进一步发展的直接原因。 3.4 1 号机组开关跳闸 从上述 1，2，3 不难发现，1 号线路故障，它的保护装置拒动，无法快速切除线路开关 和启动失灵保护接线，由于 1 号主变中性点松动，引起 2 号主变间隙保护动作，跳开了该主 变各侧开关，而 1 号变中压侧也因保护误动脱离了地方小水电网。但故障初期 1 号发电机仍 然向 1 号主变供电。这样，导致了发电机励磁变过流动作出口(该站发电机过流保护时限比 励磁变过流时限长)，跳开了 1 号机组开关。至此，最后一个电源点才切除，故障点才完全 隔离，故障持续时间约 10 s。到最后，1 号线路开关由变压器全停保护将其跳开。 3.5 厂用电中断 很显然，该站的所有电源点都因保护正确或不正确的动作切除，厂用电中断成为必然
4事故后缺陷处理情况 (1》更换了PM收发讯机电源核块，运行至今工作正常： 2厂家米人更换了901A装置F代插件、902A装置W1插件，运行至今工作正常： (3)》对1号主变220.110kY侧方向元件的接线进行了核对，按要求作了纠正并进行负 荷试验： ()更换1号主变中性点连接扇株，连接方式作了改选，引下扇株及接地体地下部分作 了特殊处理： )线路故障由供电部门作了处理。 5应吸取的教训 (》必须提高检修维护质量，如强安全意识变压器中性点设备虽然在正常运行时，电压 不高、电流不大，但在系统发生故障时却可能酿成大祸，因此，不可忽视。 2一，二次设备停电预试后，必观严格执行《继电保护及安全自动装置检验条例》， 尤其不能忽视用一次电流及工作电压进行检验的项目。 ③)必须如强设备运日检查，及时发现设备异常，尤其对有异常的保护装置，必须及时 采取措储，严禁投入系统。（收稿日期：2002-01-14）
4 事故后缺陷处理情况 (1) 更换了 GSF-6A 收发讯机电源模块，运行至今工作正常； (2) 厂家来人更换了 901A 装置 VFC 插件、902A 装置 MONI 插件，运行至今工作正常； (3) 对 1 号主变 220，110 kV 侧方向元件的接线进行了核对，按要求作了纠正并进行负 荷试验； (4) 更换 1 号主变中性点连接扁铁，连接方式作了改进，引下扁铁及接地体地下部分作 了特殊处理； (5) 线路故障由供电部门作了处理。 5 应吸取的教训 (1) 必须提高检修维护质量，加强安全意识变压器中性点设备虽然在正常运行时，电压 不高、电流不大，但在系统发生故障时却可能酿成大祸，因此，不可忽视。 (2) 一、二次设备停电预试后，必须严格执行《继电保护及安全自动装置检验条例》， 尤其不能忽视用一次电流及工作电压进行检验的项目。 (3) 必须加强设备巡回检查，及时发现设备异常，尤其对有异常的保护装置，必须及时 采取措施，严禁投入系统。 (收稿日期：2002-01-14)