500kV沙岭变“11．4”事故情况分析.pdf

第3 5 卷 第 l 9期 2 0 0 7年 l 0月 1日 继 电 器 relay vl0l - 3 5 no 1 9 0c t 1 2 0 0 7 5 0 0 k v沙岭变 “ 1 1 4 “事故情况分析 阴宏民 ，葛怀东 ，宋小舟 。 ( 1 东北电网有限公司，辽宁 沈 阳1 1 0 0 0 6 ； 2 国华绥中发电有限责任公司， 辽宁 葫芦岛 1 2 5 2 2 2 ； 3 北京四方继保 自动化股份有限公司， 北京 1 0 0 0 8 5 ) 摘要：通过对 东北电网 5 0 0 k v沙岭变电站一次系统跳闸情况的调查分析，为查找事故的真正原因提供 了有利依据，最终确 定事故为人为误操作事故 同时对误操作时沙岭变 b u s 1 0 0 0 母线保护和辽沙# 2线 r e l 5 6 1线路保护动作情况进行分析，查明 了b u s 1 0 0 0 母线保护和辽沙# 2 线 r e l 5 6 1 线路保护不正确动作的原因，总结了事故教训，并提出了改进建议。 关键词：误动作； 母线保护； 线路保护 an a l y s i s o f“ 1 1 4”a c c i d e n t i n 5 0 0 k v s h a l i n g s u b s t a t i o n yi n ho n g m i n ， ge hu a i d o n g ， s ong xi a o z h o u ( 1 no r t h e a s t p o we r gr i d co ， lt d ， li a o y a n g 1 1 0 0 0 6 ， ch i n a ； 2 s u i z h o n g p o we r ge n e r a t i o n co ， l t d ， hu l u d a o 1 2 5 0 2 2 ， ch i n a ； 3 b e i j i n g s i f a n g au t o ma t i z a t i o n c o ， l t d ， b e ij i n g 1 0 0 0 8 5 ， c h i n a ) ab s t r a c t ： t h i s p a p e r d e t ail s a p r i ma r y s y s t e m t r i p o c c u r r e d i n s h a o l i n g 5 0 0 k v s u b s t a ti o n i n no r t h e a s t p o we r gri d i n ch i n a i t a n a l y z e s t h e c o u r s e o f the a c c i d e n t， c o n fir ms t h i s f a u l t i s a h u ma n e r r o r a c c i d e n t at the s a me t i me ，i t a n a l y s e s t h e malo p e r a t i o n r e a s o n o f bus 1 0 0 0 b u s b a r p r o t e c t i o n a n d re l5 6 1 l i n e p r o t e c ti o n i n s h a o l i n 5 0 0 k v s u b s t a ti o n 。 fi n a l l y，t h i s p a p e r p r o v i d e s a s o l u t i o n t o t h a t a c c i d e n t ke y wor ds ： mal o pe r a t i on； b us ba r pr o t e c t i on ；l i n e pr ot e c t i o n 中图分类号： t m7 7 文献标识码： b 文章编号： 1 0 0 3 4 8 9 7 ( 2 0 0 7 ) 1 9 0 0 6 0 0 3 0 引言 东北电网 5 0 0 k v 沙岭变 电站 ( 以下简称沙岭 变 )是东北电网中重要的变 电站之一，是沈阳市近 郊的一个枢纽变 电站 。 该站 5 0 0 k v系统有线路四条 和一台 5 0 0 k v 2 2 0 k v联变。四条线路为 ：沙梨乙 线、 辽沙 1 线 、 辽沙 2线、铁沙线， 分别与梨树变、 辽阳变、铁岭电厂 ( 两 台 3 0 0 mw 发 电机组)相联 ； 一 台联络变联接 5 0 0k v与 2 2 0k v系统。 2 0 0 3年 1 1 月 4日 1 2点 3 5分 ， 5 0 0 k v沙岭变发生多个元件跳 闸，造成铁岭电厂 3 、 4机组与系统解列，沙岭变 5 0 0 k v一次系统接线及事故前、后潮流见示意图 1 所示 ( 黑色为事故跳闸断路器 ) 。 现将事故及继电保 护动作情况分析如下。 1 事故经过 2 0 0 3年 l 1 月 4日，事故前沙岭变 5 0 0 k v系统 接线方式为 ：i 母线在停电中，辽沙 1线、 1 母联 兼侧路 ( 带辽沙撑 2线) 、 1主变在 i i 母线运行，铁 沙线在i 母线运行，沙梨 乙线在母线运行， 2母 联兼侧路开关 ( 母联方式)在合位， 、i i i 、母 线并列运行 。 i、i i i 母联分段 5 0 1 3开关在断位。 1 2点 3 5分，沙岭变辽沙 2线 ( 1母联兼侧路 5 0 1 2开关带送 ) 、铁沙线 、沙梨 乙线均三相跳闸； 铁岭 电厂铁沙线三相跳闸； 辽阳变辽沙 2线三相跳 闸；梨树变沙梨 乙线开关在合位 。1 2时 5 4分，经 详细检查沙岭变 5 0 0 k vi i 、i i i 、v 母线及一 次所属设备均正常，并进行辽沙 2线、沙梨 乙线、 铁沙线恢复送 电，1 5时 2 o分系统恢复到跳闸前运 行方式。 0跳 闸 图 1 沙岭变 5 0 0 k v一次系统接线 fi g 1 p r i m a r y s y s t e m o f s h a l i n g 5 0 0 k v s u b s t a t i o n 维普资讯 阴宏民，等5 0 0 k v沙岭变 “ 1 1 4 ”事故情况分析 2 事故原因分析 1 )保护动作及录波情况 保护动作情况：1 2点 3 5分沙岭变 5 0 0 k v i i i 、 母差保护动作 ， 辽沙舵 线两侧分相 电流差动保护 动作； 铁岭 电厂铁沙线两套高频闭锁零序保护动作 ； 梨树变沙梨 乙线保护未动。 2 )录波情况 沙岭变录波 ：1 2时 3 4分 3 9秒 9 7 2毫秒，铁沙 线与 2母联潮流突然下降为零 ( 见图 2 ) ；1 2时 3 4 分 4 4秒 5 0 3毫秒 ，录波结果显示，铁沙线与 2母 联 b相出现故障 电流 ， 1 5 ms 后 c相出现故障电流 ， a相无 电流，4 6 ms 后故障电流消失 ( 见图 3 ) 。 铁岭电厂录波：录波结果与沙岭变侧图 3基本 一 致 ( 见图 4 ) 。 ， 图2铁沙线与# 2母联潮流 f i g 2 lo a d f l o w o f t i e s ha l i n e a n d b u s b a r c o u p l e r 3 )疑点分析 故障类型 从两侧录波结果看 ( 图 3 、图 4 ) ，故障特征为 转换性两相接地故障。但从沙岭变录波 图 ( 图 2 ) 看 ， 1 2时 3 4分 3 9秒 9 7 2毫秒铁沙线电流消失在先， 1 2时 3 4分 4 4秒 5 0 3毫秒时，才 出现故障电流。根 据当时的录波数据分析与计算 ，并经进一步根据其 它几个变电站的录波报告发现该故障不是两相接地 故障，应为单相断线故障。 图 3铁沙线与# 2母联故障电流 f i g 3 f a u l t c u r r e n t o f l i n e ti e s ha l i n e a n d b u s b a r c o u p l e r 图 4铁沙线录波图 f i g 4 re c o r d o f l i n e t i e s ha l i n e 故障点 从铁岭 电厂录波 图，可以看到铁沙线有 电容 电 流；并结合相关保护动作报告信息及计算结果，确 认为沙岭变侧断路器在跳闸 4 5 3 s 后非 同期合闸， 从而产生一系列元件跳 闸的结果。 跳 闸断路器的确定 如果为铁沙线沙 岭变侧断路器跳 闸后非 同期 合闸，那么 b us 1 0 0 o母差保护动作就应为误动作， 且 i i i 、 母差均误动作；由于当时沙岭变一次系 统方式为 i i i 母线上只有铁沙线和舵 母联兼旁路两 个元件， 如果为舵 母联兼旁路断路器跳闸后非同期 合闸，同样会造成铁岭 电厂与系统非同期并列的结 果 。而且，# 2母联兼旁路断路器跳闸会将本身电流 维普资讯 一 6 2一 继 电 器 互感器的电流回路退 出母差保护，造成母差保护动 作，因此 ， # 2母联兼旁路断路器跳 闸后非 同期合 闸 的可能性最大。 跳 闸原 因 实际运行中，开关不可能 自动进行跳合 ， 因此 ， 初步判定很可能是人为 因素造成上述事故，于是在 进行进一步技术分析的同时， 排查人为误操作因素 。 经过认真 、艰苦的工作，终于查清 了事故的真正原 因。 3 事故原 因 3 1误操作经过 在沙岭变扩建基建工程施工现场，施工单位进 行样 2主变间隔 ( 未投运)调试工作，在进行查找试 验电源过程中， 两名施工人员误入运行中的样 2母联 兼侧路间隔， 在未经确认的情况下擅 自打开样 2母联 兼侧路开关中控箱 ， 将 中控箱的远方 就地操作把手 切换到就地位置，并手动分 闸样 2母联兼侧路开关， 经 4 5 3 s后又合上# 2母联兼侧路开关，在分合# 2 母联兼侧路开关后 ， 将远方， 就地操作把手切换到远 方位置， 又分别对 a、b两相开关进行了上述操作 。 二人发现误操作后，迅速离开 2 样 母联兼侧路间隔， 回到样 2主变间隔。以上操作造成铁岭电厂样 3 、槲 机与 5 0 0 k v系统解列，又与 5 0 0 k v系统非同期并 列，沙岭变i i i 、i v母线差动保护动作等系列跳闸 情况的发生。 3 2保护动作情况分析 3 2 1母差保护动作的情况 母差保护设计原理中考虑 ，为快速切除母联开 关与电流互感器 ( c t)之间故障，母差保护动作或 母联开关断开时， 将母差保护使用 的母联 c t短接； 在控制室进行母联开关合闸时， 解除该短接回路( 用 保护辅助屏的手动合闸继电器接 点) 。 该施工人员在 就地手动分开样 2母联开关， 母联 c t退 出母差回路， 就地合闸时母联 ct不能接进i i i 、母差，由于铁 沙线非同期并列，使i i i 母、母差动保护均生产差 流，母差保护动作， 将铁沙线和沙梨乙线 开关跳 闸。 而母联开关被切到就地控制方式后，将远方跳合 闸 回路断开，母差保护动作无法将母联开关跳闸，所 以母联开关未跳 闸。 沙岭变 电站 i i 、母线间无断路器 ( 刀闸未断 开情况下相当于一条母线 ) ，i v 母差保护动作后，应 连切 i i 母线 。但 由于 ge公司生产 的中间继电器存 在质量 问题 ，在长期励磁 的情况下继 电器过热，接 点严重氧化，使母差保护切 i i 母线元件联锁回路未 能接通 ，i i 母线上的辽沙样 1 线和主变开关未跳闸。 3 2 2辽沙样 2线差动保护误动的原因 运行人员在 9月 l 7目，样 1母联兼侧路带辽沙 样 1线运行方式结束后 ，将样 1母联兼侧路保护屏与 辽沙样 l线保护屏电流 回路接线端子均短接 ( 封样 1 母联兼侧路电流互感器 。 现场规程规定只将样 1 母联 兼侧路保护屏接线端子短接， 辽沙样 1 线保护屏电流 回路接线端子不短接) ，在 1 1 月 4目辽沙样 2线侧路 带送操作过程 中， 只将样 1 母联兼侧路保护屏 电流回 路接线端子打开 ， 而没有将辽沙# 1 线保护装置中短 接样 1 母联兼侧路 电流互感器回路断开 ( 相当于辽沙 样 2线分相 电流差动保护电流回路短接 ) ，导致样 2母 联非 同期合 闸过程 中辽沙样 2线分相 电流差动保护 误动作 ( 见图 5 ) 。 旁 路 操 作 屏 辽 沙舵鲺 r e l 5 6 1 保护 辽沙# l 线 线路保护 ； 图5辽沙# 2 钱分相电流差动保护 电流回路被短接示意图 f i g 5 s h 0 n c i r c u i t o f c n r r e r l t d i f f e r e n t p r o t e c t i o n o f 2 li ao- s ha l i n e 4 结论 本次事故 中施工人员误入运行间隔， 、 将运行 中 的 5 0 0 k v 样 2母联开关误拉、 。= 合，是本次事故的直 接原因。事故中，由于 g e公司生产的中间继 电器 触点严重氧化，使母差保护联切 回路未能接通 ，i i 母线的元件未跳闸 而运行人员在辽沙样 2线侧路带 送操作过程中， 操作不当导致 。 母联非同期合 闸过 程 中辽沙样 2线分相 电流差动保护误动作。 5 暴露出的问题 1 )基建工程施工现场安全管理存在漏洞， 基建 施工人员安全意识薄弱，失去作业监护，造成施工 人员误入运行间隔，将运行中的 5 0 0 k v 样 2母联开 关误拉、合，是本次事故的直接原因。 2 )事故主要责任人 自身素质及职业道德差 。 事 故当时不及时向运行单位汇报情况 ，在事故调查过 程中拒不交待误操作情况，在大量的证据面前才不 得不承认误操作事实 ，给事故调查带来 巨大困难 。 ( 下转第 7 2页c o n t i n u e do n p a g e 7 2) 维普资讯 一7 2一 继 电 器 作。运行、检修、调度、装置管理等人员均减轻了 负担。几套设备到 目前为止，运行稳定。情况令人 满意，实现了预期 的目标。这套逻辑进入了成熟推 广期 。 参考文献 【 1 贾向恩 微机各 自投装置应用 中相关问题的分析与探 讨 j 继 电器， 2 0 0 4 ， 3 2 ( 1 4 ) ： 6 7 7 0 j i a xi a n g - e n an a l y s i s o f t h e re l a t e d p r o b l e ms i n t h e ap p l i c a t i o n o f a m i c r o p r o c e s s o r ba s e d re s e r v e d au t o s w i s h e d o n de v i c e j r e l a y , 2 0 0 4 ， 3 2 ( 1 4 ) ： 6 7 7 0 2 席 珍，刘曙 光数字备用 电源 自动投切 装置 的设计与 实现【 j 】 电子技术， 2 0 0 5 ， ( 1 1 ) ： 5 5 5 8 xi zh e n ， li u s h u g u a n g de s i g n o f di g i t a l au t o ma ti c s wi pin g de v i c e a n d i t s re a l i z a ti o n j el e c t r o n i c t e c h n o l o g y , 2 0 0 5 ， ( 1 1 ) ： 5 5 5 8 3 刘沪平， 汤大海， 郑建勇， 等一种新型自适应备投方案 及其实现【 j 】 电力自动化设备， 2 0 0 5 ， 2 5 ( 8 ) ： 8 4 8 6 l i u hu p i n g ，t ang da h a i ， zheng j i an y o n g ，e t a 1 s e l f - a d a p t i v e au t o m a ti c bu s t r an s f e r s c h e me an d i t s re ali z a t i o n j e l e c t r i c p o we r au t o ma ti o n e q u i p me n t ， 2 0 0 5 ， 2 5 ( 8 ) ： 8 4 8 6 4 王曼， 高仕斌， 钱清泉 一种基于现场总线的新型电源 各自投实现方法的研究 j 】 继电器， 2 0 0 5 ， 3 3 ( 4 ) ： 7 8 8 0 wa ng r e n ， ga o s h i b i n ， qi a n qi n g q u an a n e w au t o m a ti c s wi t c h i n m e tho d o f re s e rve p o we r s u p p l y b a s e d o n f i e l d b u s j r e l a y , 2 0 0 5 ， 3 3 ( 4 ) ： 7 8 8 0 5 程亮， 茅建华，赵继东 基于 t c p f l p 以太网络技术的 数字式变电站备用电源 自投装置的研制 j 电网技术， 2 o 04 2 8 ( 2 2 ) ： 8 1 8 4 che ng l i an g m a0 j i a n h u a ， z hao j i d o n g de v e l o p me n t o f di g i t al au t o ma t i c s wi t c h i n g de v i c e f o r tcp ap ba s e d eme r g e n c y s u b s t a ti o n p o we r s o u r c e j p o w e r s y s t e m t e c h n o l o g y ,2 0 04，2 8 ( 2 2 ) ： 8 1 8 4 收稿日期：2 0 0 7 - 0 1 - 2 2 ： 修回日期：2 0 0 7 0 6 1 1 作者简介： 杨志强 ( 1 9 7 4 -) ，男，工程师，高级技师，从事继电保 护专业管j e y - 作；e ma i l ：y z q x z p s c c o m c a 王一清 ( 1 9 7 3 -) ，男，博士，工程师，从事电网运行管 j ey - 作 ； 马静辉 ( 1 9 7 3 一) ，女，工程师，从事继电保护整定计算 工作 ( 上接 第 6 2页c o n t i n u e d f r o m p a g e 6 2) 3 )运行单位对基建施工人员管理工作力度不 够 ，现场的安全措施考虑不周，相关专业人员对基 建施工人员的作业监督不到位 ，是本次事故的重要 原因。 4 )运行人员业务素质不高， 没有严格执行现场 运行规程 ，运行班组之 间交接不清楚。在进行样 l 母 联兼侧路带送辽沙样 2线操作时，保护 c t回路切换 不彻底，造成辽沙样 2线保护误动，是此次事故扩大 的主要原因。 5 )运行设备可靠性不高。此次事故暴露出 ge 公司产品质量 问题 ，长期励磁的继 电器过热 ，以致 接点氧化