线路遭雷击保护越级跳闸全厂停电

线路遭雷击 保护越级跳闸全厂停线路遭雷击 保护越级跳闸全厂停 电电 事故经过 1 事故前的运行方式 某水电厂由两个梯级电站组成 a 电站装有 4 台 20 mw 的水轮发电机组 自 1994 年起 1 4 号机相继投产发电 b 电 站于 1999 年 3 月全面竣工 装机容量 50mw 电网结构简图如 图 l 所示 图 l 电网结构简图 2006 年 8 月 l5 日下午 a 电站的厂用电由挂在机端 10 5kv 母的 2 号厂变提供 1f 和 4f 机组共带 20 mw 有功运 行 由 lb 2b 2 台主变升压到 llo kv 经杨东线 雍水线 水埔 线 水街线送入系统 lf 投入高周切机保护 当时 2f 3f 在停 运状态 b 电厂由 1 号发电机和 1 号变压器经杨雍线 雍水线投入 系统运行 2 事故中开关和保护动作情况 1 18 16 16 主控室事故音响 警铃响 杨东线保 护动作 143 开关跳闸 距电厂约 l9 45 km 处 c 相接地 对侧也 动作跳闸 因重合闸为检同期方式 此时线路两侧均无电压 保护未能重合 2 18 27 08 由于在雍水线保护动作过程中 a 电 站容量小且受到线路 ab 相接地短路的冲击造成厂用电压过低 2 号厂变低压侧 402 开关低压脱扣分闸 厂用 400 vii 段停电 3 18 27 08 主控室事故音响 警铃响 雍水线保 护动作 145 开关跳闸 距电厂约 14 69km 处 a b 相接地短路 因重合闸为检无压方式 线路重合成功 对侧即 b 厂侧也已动 作跳闸 但由于 b 厂同期条件不满足 重合闸没有动作 此时 a 电站通过水埔线 水街线带县网运行 成为小容量孤立电网 不稳定运行 4 18 27 09 由于线路保护动作 小容量孤立电网 突然甩负荷导致 lf 的高周保护动作切机 定值 50 6 hz 厂用 电 1b 倒送继续给 1 号厂变供电 5 18 27 10 厂用电备自投装嚣动作合上 400 v 母 联开关 厂用电切换至挂在机端 10 5 kv i 母上的 1 号厂变供 电 6 l8 27 13 发电机 lf 的后备复合电压过流保护 t1 动作跳开 1b 10 5 kv i 母失电 厂用电 400 v 的 i 段失电 1 号 厂变低压侧 401 开关失压脱扣分闸 至此厂用全部停电 7 18 36 06 由于厂用电全部消失 4f 调速器油泵 无法工作造成事故低油压动作停机 原因分析 1 8 月 15 日尤溪地区为雷雨天气 状况恶劣 在 a 电站 保护动作前 b 电厂的杨雍线因 c 相接地跳闸 故障点距电厂 约 l1 63 km 后重合成功 2 a 厂事故后巡线 检查发现 a 厂保护的连环动作是线 路遭到雷击引起的 引起全厂停电的主要原因是 1f 的复合电压 闭锁过流保护 带电流记忆 的越级跳闸 其余继电保护及自动装 置的动作行为正确 3 1f 复合电压过流保护的逻辑框图如图 2 所示 图 2 中 t0 为电流记忆时间 整定为 5s tl 为延时跳主变 bl 整定为 4 s t2 为延时停发电机 fl 整定为 4 5 s 4 雍水线短路时引起发电机过电流 复压过流保护的 a b 过流元件启动 18 27 08 雍水线保护动作 145 开关跳 闸隔离故障 18 27 09 时 1f 的高周保护动作切机 解列未 灭磁 转速上升 励磁调节器在 l15 ne 57 5hz 时逆变灭磁并 停 1f 机端失压 复压保护中低压元件 uca 满足 再加上记忆 满足条件的电流元件经过延过 t1 4s 跳开 1 号主变 b1 图 2 复合电压过流保护逻辑图 防范措施 1 加强线路的绝缘 处于雷电区的个别杆塔可以使用避 雷器 防止避雷器受雷击后的绝缘发生闪络 一旦发生要避免 转变为稳定的工频电弧而使线路发生短路故障 导致保护动作 跳闸 目前有效措施是降低绝缘上的工频电场强度或电网中性 点采用不直接接地的方式 提高自动重合闸装置的重合成功率 用双回路或环网供电来保证可靠性 2 电厂应设立专线保证可靠的备用电源 通过启动 备 用变压器来保证电厂厂用电系统的可靠运行 3 发电机复压过流保护是发电机的远后备 其动作时间 较长 目前有成熟运行经验的微机发电机保护中的复压过流保 护延时环节误差最大为 0 05s 电流记忆时间可整定为 to t2 0 1s 目前 to t2 0 5s 4 由于自并励式发电机励磁系统的特点 励磁电源来自 发电机机端 当发生短路时 短路电流迅速衰减 后备保护不 动作 如机端三相短路 约 1s 后短路电流就减小为额定电流 5s 后电流约为 0 应对发电机的复合电压过流保护的电流元件设 有记忆环节 要注意故障电流达到定值后就开始记忆时间 t 计 时 不能等电流值返回后才开始对记忆时间 t 计时 在保护的 静态试验时要注意 5 如果经过试验不能根本解决这类事故 可以采用电压 自保持复压过流保护原理