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山东某电厂#01高备变事故分析(图)

作者: 来源: 发布时间:2009/8/7 11:38:17  点击数:2628

 

 
1、事故起因
  22时36分,运行人员在#3发电机逆功率运行情况下,切除#3发变组主开关703,合6KV Ⅲ段备用分支开关630。运行中的#01高备变压力释放动作,跳#01高备变主开关781。之后,相关人员又对781开关进行了3次合闸,均未成功,致高备变损坏。
2、事故初步分析
  当时运行工况:781开关合,6KV 备用I段运行,620开关、640开关合,#3高厂变低压侧手车合。
发电机与系统解列后,成为独立系统。由于630开关未设同期点,在没有满足同期条件下非同期合闸,出现较大的冲击电流。从发电机的故障波形、#3高厂变低压侧的故障波形知,当时最大峰值电流达10.86KA、8.66 KA。随后出现振荡,振荡持续几个周期。
较大的冲击电流破坏了#1高备变绝缘,并在极短时间内致变压器油分解变质,压力释放动作。
3、
保护动作行为初步分析
  由于录波装置未对#1高备变低压侧录波,无法给出差动保护行为准确的数据分析,只能借助#3高厂变低压侧录波数据。值得说明的是:这样对高备变差动保护行为的分析,并非妥当,仅供参考。
  从#1高备变高压侧、#3高厂变低压侧读得保护的故障录波数据如下:(保护出口时刻)
  #3高厂变低压侧
  Ia1=6.48∠0.5 KA   折算至二次侧3.024∠0.5A
  Ib1=6.91∠-121.3KA 折算至二次侧3.22∠-121.3A
  Ic1=6.6∠11.65 KA   折算至二次侧3.08∠116.5A
  Ia2=0.19∠-162.2 KA 折算至二次侧0.09 ∠-162.2A
  Ib2=0.28∠134.63KA 折算至二次侧0.13 ∠134.63A
  Ic2=0.14∠-1.4KA   折算至二次侧0.07∠-1.4A
  #01高备变高压侧
  Ia1=0.36∠-4.7 KA  折算至二次侧3∠-4.7 A
  Ib1=0.38∠-122.4KA 折算至二次侧3.17∠-122.4A
  Ic1=0.38∠111.6 KA 折算至二次侧3.17∠111.6A
  如果录波数据、CT极性均正确。
  从上边数据看,两侧的故障电流几乎同相位,可能事实上经过的是同一个电流或者说负荷电流的影响很小,如果将#3高厂变的电流再反180度,则此时电流将作为#1高备变低压侧的电流,则可以看出,对于#1高备变的差动保护而言,此电流将是一个穿越性的电流,而差动保护不应该动作的。
  具体过程计算如下:
  折算#01高备变高压侧电流
  差流:
  Ida=Ia1+Iah=|3.024∠0.5+3.08∠207.38|=1.419
Idb=Ib1+Ibh=|3.22∠-121.3+3.25∠84.6|=1.6694
Idc=Ic1+Ich=|3.08∠116.5+3∠322.5|=1.3699
  制动电流:
  Ires.a=Ia1-Iah=|3.024∠0.5-3.08∠207.38|=2.968
Ires.b=Ib1-Ibh=|3.22∠-121.3-3.25∠84.6|=3.12
Ires.c=Ic1-Ich=|3.08∠116.5-3∠322.5|=3.42
  制动系数:
  A,B,C三相都不在动作区,在制动区。
  对于在#1高备变出现A、B相严重烧坏,C相被破坏的情况,导致差动保护未动作的可能因素有:
  可能因素一:相比变压器内部故障而言,非同期冲击电流有可能更大,这样通过变压器差动两侧CT的电流,就会表现为穿越性电流特性,落在变压器比率制动式差动保护的制动区,变差保护无法动作。该种情形,也是当前主保护不能取代后备保护的主要原因,只能靠后备保护切除变压器。
  可能因素二:有可能变压器绝缘的损坏是渐进的,首先发生小范围的匝间短路或接地故障。由于差动保护主要作为相间故障主保护,而对匝间故障、接地故障的灵敏性反应不足,只能靠零序过流后备保护、非电量保护动作;
可能因素三:变压器比率制动式差动保护和非电量保护,反应两种不同的
  3)在故障录波中,分解波形时发现有大量的二次谐波成份,对差动保护的动作也会产生影响(数据的可信度也值得怀疑,因为含有大量的二次谐波成份,波形未畸变,互感器未饱和;
  4)变压器内部故障,压力释放快速动作,变压器比率制动式差动保护可能来不及动作,电源已被切除。
  5)校验保护装置本身无问题,说明保护装置是不用怀疑的.
造成高备变烧坏的可能因素:
  1)压力释放保护动作后,应立即检查高备变本体结构,检查相绕组、匝间绕组、测交直流电阻,和以前的数据比较,确定无故障后再投高备变,3次操作可能使高备变故障扩大化,造成严重破坏;
  2)非同期合闸,形成的巨大冲击电流(高压侧电流达10倍额定电流左右),对高备变绝缘造成影响。巨大的冲击电流将在绕组产生很大的电动力,对绕组的动稳定、热稳定形成影响;
  3)高备变的本体可能存在缺陷,对于大电流冲击下会威胁绝缘;
  4)系统振荡时,如果振荡中心落在变压器内,周期性电流电压的变化也会危胁它的绝缘。对绕组的动稳定的热稳定产生影响。
  后备保护不动作的原因:
  在故障过程中,整个故障可能持续200ms,在故障启动至保护出口持续时间为187ms,后备保护的动作时间均大于此时间。
从故障录波记录的分析的故障过程如下:
  从故障的全过程看,高备变的压力释放动作在高备变的振荡过程中发生的,可能是由于振荡电流很大或者是振荡中心刚好位于高备变内,周期性变化的电流,电压产生很大的电动力,严重威胁高备变的动稳定和热稳定,
绕组绝缘。这一点似乎理由更充分。
4、教训及建议
  保护动作后,应检查设备是否确实存在故障,确认无故障后,再投入。
  避免操作失误。
 
北京思瑞:何荣光
 

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