6kV电机保护拒动引起跳机事故

6kv6kv 电机保护拒动引起跳机事故电机保护拒动引起跳机事故 一 事故概况 2010 年 3 月 21 日 某发电公司 1 2 号机组满负荷运行 135mw 19 51 2 号机组突然跳闸 64a b 段失压 厂 用电快切装置未动作 运行人员手动抢合备用电源成功 光字 牌首出 低真空保护停机 电气出 热工保护 64a 段 pt 直流 回路断线 64b 段 pt 直流回路断线 2 号高厂变 a 分支速 断动作 发电机励磁系统故障 光字牌 19 53 1 号机组跳闸 厂用电快切成功 光字牌首出 低真空保护停机 就地检查发现 2 号机 6kv 母线上所带电动机大多已跳闸 保护动作信息为 负序定时限保护 动作 2 号炉 a 排粉机电机接 线盒处冒烟 有明显焦糊味 接线盒金属盖有烧融现象 二 系统接线及保护配置 1 6kv 厂用电系统接线方式 2 台机组共设 2 台高压厂用变压器和 4 段 6kv 工作段 每 台机组设两段 6kv 工作母线 分别由对应的 1 台高压厂用变压 器 以下称高厂变 供电 变比为 15 75 2 2 5 6 3kv 电源 接于发电机出口主变低压侧 其低压出线分 2 路 即 a 分支 b 分支 经电缆 开关分别接于两个 6kv 工作母线段 两台机组设 1 段 6kv 备用母线 由一台高压启动 备用变 以下称启备变 供电 变比为 110 8 1 25 6 3kv 为 6kv 工 作母线段提供备用电源 其电源接至 110kv 母线 厂用电一次 系统图见图 1 正常时 2 号启备变充电运行 6kv 各工作段的备 用电源开关正常时处于热备用状态 厂用电快切装置投并联自 动切换方式 2 6kv 系统保护配置 2 台高厂变低压出线 a b 分支保护配置如下 分支电缆差 动保护 分支速断过流保护和复合电压过流保护 6kv 母线上电动机的保护配置如下 正序电流速断 负序 定时限 负序反时限 零序电流保护 低电压保护 堵转保护 过热保护 6kv 厂用电系统保护配置图见图 2 三 试验检查情况 1 事故后对 2 炉 a 排粉机电机进行检查 发现电机接线盒 内短路烧毁严重 定子绕组引线与电缆接头 a 相 b 相烧断 接头为绝缘塑料带缠绕包扎 且未在绝缘板上固定 运行中的 振动使电机引线接头长期与接线盒金属盖磨擦 导致绝缘破损 引起相间短路 2 该电机综合保护装置为珠海万利达电气有限公司生产的 mmpr 10h2 型微机电动机保护装置 短路时未动作 检查动作 记录中只有 过热告警 信号 无其他出口信息 检查保护定值 正确 装置接线 ct 极性正确 在 ct 二次侧加定值电流校验 保护出口正确 重复试验 3 次无异常 判断保护装置接线正确 动作正常 3 对 2 号炉 a 排粉机电机开关柜内 ct 进行了伏安特性试 验 为便于比较 对 b 排粉机电机柜内 ct 也做了相同试验 a b 排粉机电机 ct 均为 lzzbj12 10 型 10p20 变比 100 5 ct 保护绕组的 va 特性数据见表 1 va 特性曲线图见图 3 试验接线为一次开路 二次加电压 测量励磁电流 从图中 曲线对比可见 a 排粉机开关保护 ct 的伏安特性曲线比正常保 护 ct 要低一倍多 说明该保护 ct 饱和特性太差 表 1 2 号炉 a b 排粉机开关 a 相 ct 保护绕组 va 特性数据 no 励磁电流 a a 排 ct 保护 v b 排 ct 保护 v 1 0 1 0 3 16 6 2 0 2 1 2 26 2 3 0 3 2 6 30 7 4 0 4 4 3 33 8 5 0 5 6 2 36 2 6 1 19 1 42 3 7 2 21 5 45 7 8 3 22 3 47 9 9 4 22 6 49 4 10 5 23 1 50 9 注 c 相结果类似 4 对 64b 段厂用电快切装置在 2 号机组 热工保护 动作全 停时 厂用电工作电源跳闸后 备用电源未自动切换原因进行 检查 6kv 厂用电快切使用的是 pzh 1 型微机厂用电快速切换 装置 装置定值正确 出口压板投退正确 外部接线正常 装 置无切换记录 做装置切换试验 模拟事故下状态 人为拉掉 工作电源开关 备用电源切换正常 查 dcs 事故追忆 发现 2010 年 3 月 21 日 19 51 20 短路发生瞬间 6kv 母线 a b 段 快切装置均发 pt 断线报警 等待复归 信号 装置在 6kv 母 线 pt 低压侧一相或两相电压低于 10 un 额定值 时 会判定 为母线电压互感器电压回路断线 发出 断线报警 信号 母线 断线报警信号存在时 装置不会自行启动切换 综上所述 64b 段工作电源跳闸后 备用电源未自动切换原因为 两相金属性 短路引起 6kv 母线 a b 相电压低于 断线报警 信号定值 装置 在此信号存在期间闭锁了备用电源的切换 5 检查 2 机组 6kva 段 b 段上电动机微机综合保护动作 记录 在事故发生时刻均为 负序定时限 保护动作 延时 0 5s 负序定时限 保护整定延时为 0 5s 跳闸 6 2 炉 a 排电机接线盒内短路 其开关 ct 饱和 保护装 置拒动 查阅保护动作记录也无 低电压跳闸 等出口信息 电 机开关是怎样跳闸的呢 经查阅 dcs 事故追忆记录 短路发生 后 6kv 母线失电 锅炉 mft 大联锁动作跳掉 2 炉 a 排电机开关 四 事故分析及试验结果分析 1 事故分析 通过试验 检查 结合故障录波 事故追忆 dcs 历史曲 线 保护和自动装置的动作记录 此次事故过程分析如下 2010 年 3 月 21 日 19 51 分左右 2 炉 a 排粉机电机接线盒处 a b 相由于绝缘包扎处磨破发生金属性短路 电机综合保护因 ct 饱和拒动 引起 2 高厂变 a 分支速断保护动作 延时 1 5s 出口跳闸 64a 段失压 该段快切被速断保护闭锁 在短路发 生后 2 高厂变 a 分支速断延时 1 5s 跳闸之前 2 段 6kv 母线 上的电动机负序定时限保护均已启动 其延时 0 5s 远小于厂变 a 分支速断延时 1 5s 先于分支速断跳闸 两台循环水泵电机 跳闸后 引起 2 机组 凝汽器真空低 保护出口 热工保护 动 作停机 发变组出口开关跳闸 主汽门关闭 1 机组由于仅一台循环水泵运行 且 1 2 机组循环水进 水母管联络门为全开状态 1 机凝汽器真空立即下降 引起 1 机组 凝汽器真空低 保护出口 热工保护动作跳掉 1 发变组出 口开关 1 机组跳闸 2 试验结果分析 此次发生在 6kv 母线附近一台电动机接线上的两相短路 电机 ct 饱和引起保护拒动 造成事故扩大发展到两台机组跳闸 ct 饱和是主要原因 从 2 发变组保护屏故障录波及工控机历史记录来看 短路 后 短路电流峰高值达 15000a 而 a 排粉机电机 ct 变比 100 5 其实际准确限值电流系数 kx 只有 4 2 而短路电流是其 额定电流的 150 倍 ct 极度饱和 二次侧只能输出非常窄的尖 顶波 间断的尖顶波在一个周期内的电流有效值很小 以致该 电机保护装置拒动 五 防范措施 1 对继电保护和安全自动装置所使用的 ct 除按设计规 程严格选型外 在更换后及机组大修时 必须做伏安特性试验 得出拐点电压 用拐点电压计算出 ct 的实际准确限值系数 此 系数大于 ct 铭牌上标注的额定准确限值系数时 ct 饱和特性 才符合要求 否则应采取措施