华东桐柏蓄能电站电气跳闸事件的分析和处理

叶炜敏

(华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江天台317200)

0 概述

华东桐柏蓄能电站为日调节纯抽水蓄能电站，装机容量1200MW，4台300MW机组，2条500kV出线。线路保护为法国AREVA公司保护(后来高频保护和后备距离保护改为南瑞公司保护)，发变组和短线保护均为奥地利安德里茨公司保护。

1 原因分析

1.1 电气一次设备故障保护正确跳闸

桐苍5419线和桐岩5420线路，因连续的冻雨和冰冻天气，线路架空线和瓷瓶积冰严重，导致线路杆塔倒塔，线路发生短路，桐岩5420线分相电流差动保护和高频距离保护动作，跳开本侧线路开关；2个多小时后，因同样原因，桐苍5419线发生跳闸。

1.2 设备质量问题造成保护动作

在设备调试阶段，2号主变保护装置因为主变差动保护高压侧A相电流采样消失，导致差动保护动作跳闸，经过艰难的排查之后，认定为主变保护装置内电缆排线质量问题，造成了电流采样值的消失，更换了新的电缆排线后，问题得以解决。在这之后，3号、4号主变保护装置也发生了类似问题，确认是主变保护装置电缆排线整批都有质量问题，并对主变保护装置的电缆排线都做了更换。

1号机在运行过程中，转子绝缘保护动作，在对转子线圈做绝缘检查后，绝缘良好，而在对转子绝缘保护检测元件做模拟接地试验时，其转换后的输出电压是突然下降(0.247s就下降到零)，正常时是经过48s下降到零，因此可判断转子绝缘保护检测元件有故障，导致了此次保护动作。

2号主变在运行时，因压力突变继电器故障，导致保护跳闸。

1.3 设计问题造成保护跳闸

在设备试验阶段，因3号机、4号主变保护闭锁回路问题，分别跳闸。抽水蓄能电站运行工况多，在不同工况运行时，继电保护需要相互闭锁，这些闭锁，主要是通过闸刀的辅助接点进行闭锁。在本电站，用的是A/B/C三相闸刀辅助接点串联的方式，然后去启动闭锁继电器，这样，任意一相接点和接线端子接触不良，都会造成闭锁的不可靠，致使保护动作。

4号机在设备区外故障时，由于机组机端和中性点电流互感器型号差异，特性不一致，致使机端和中性点二次电流采样有偏差，机组差动保护动作。

1.4 施工质量问题造成继电保护动作跳闸

在施工阶段，工程安装调试人员由于接线质量造成1号主变保护因交流电流回路断线，致使差动保护动作；因励磁系统调试参数设定错误，励磁电流突然增大，导致3号机励磁变过流保护动作；因为对设备不了解，将交流回路接入直流回路、致使3号主变非电量保护动作。

1.5 继电保护参数设置问题造成继电保护动作跳闸

桐柏电站投产试运行的时候，继电保护整定值由外方整定，在整定的理念上，外方侧重于保电站设备，整定值灵敏度较高，容易使保护动作。

1号机逆功率保护作为机组发电时防止功率倒送时的保护，而由于发电转发电调相时，正常也会吸收有功功率，这时通过延时闭锁保护，因为延时时间太短，造成跳机。

2号主变过流保护整定值太灵敏的原因，造成主变充电时，出现跳闸。

1.6 其他问题造成继电保护动作跳闸

1号机因为励磁系统调节器故障，造成机组失去励磁，失磁保护动作。

下面对没有正确动作的原因进行统计。由表1统计分析表明，前4个方面的原因占的权重较大。但从实际工作中的>经验来看，此6个方面的原因都应得到重视。

表1 继电保护跳闸原因统计表

2 对策和建议

2.1 通用处理方式

保护动作后，检修专业人员接到运行值班人员的通知时，要第一时间了解继电保护动作前后电站的运行方式、动作后果和故障报警信号，以便初步判断继电保护动作的原因；安排好工作人员，带好图纸、便携式电脑及工器具到保护安装地点、故障设备处，及时读取录波文件和事件记录，对故障进行详细分析，对电气一次、二次设备检查试验，确定故障原因，及时形成书面报告上报各级调度和领导。

2.2 设备质量问题

对于设备质量问题，不仅在选型和监造时要重视，在运输和存储、安装环节也要非常的重视，特别是环境因素的影响，否则设备的问题，将对运行阶段的安全稳定运行造成很大的影响。虽然桐柏电站的二次装置、元器件多数为引进设备，但其质量问题也时有发生，像同一批次的电缆排线和继电器，出现同样的缺陷，对设备的安全稳定运行造成了较大影响。在这种情况下，就要举一反三，及时更换同一类型的元器件。抽水蓄能电站机组设备安装在地下洞室中，施工阶段的灰尘和潮湿的环境，对设备的伤害是致命的，而安装单位为了赶工期，不太注重防范措施，积满灰尘和受潮的二次设备，在一段时间后，就会出现损坏。对于这种情况，施工阶段要做好防尘防潮工作就很重要，及时封盖好设备，最好是将设备隔离起来，形成一个独立的安装调试环境。

2.3 施工质量问题

对于施工质量，好的施工队伍和负有责任心的安装调试人员就非常重要。特别是有的设备已经投入运行，有的设备还在施工中，二次接线有相互联系、相互跳闸的地方，就要做好严密的安全隔离措施，防止施工时，将运行的设备跳闸；而对于交流和直流系统，是全厂公用的，如果相互串线，将会造成继电保护跳闸事件的发生，就应有严格的组织措施和安全措施，防止交直流相互串线。

2.4 设计问题

对于设计问题，如果在接线方式和程序逻辑中可以进行修改的，就应及时完善，桐柏电站对发变组闭锁回路的接线方式做了优化，将三相闸刀辅助接点串联改为并联，并再增加一路闭锁，以达到冗余闭锁的方式。有的问题要更改确实是比较困难的，就需要想办法弥补，比如机组机端和中性点电流互感器特性差异的问题，受安装位置限制，已经较难更换成相同特性的电流互感器，于是我们就从保护的定值上进行调整，以躲过误动的区域。

2.5 参数设置和整定值的问题

外方以保站内设备为主，参数和整定值设置的较为灵敏，这在我国的管理体制下不太适应，因为我们以保电网的安全稳定运行为主，设备不能轻易跳闸。于是我们就重新计算调整整定值，在灵敏度满足、且能和电网较好配合的情况下，降低灵敏度，避免无端的跳闸事件发生。

2.6 电磁干扰的问题

由于电站地下厂房和开关站相距较远，电缆长度较长，受长电缆电容累计效应和电磁干扰的影响，会使继电器动作。对于这种情况，我们就将传输跳闸信号的长电缆改造成光缆，避免继电器动作。而由于强电磁场的干扰问题，我们在跳闸回路的两端加装大功率继电器的方法，避免继电器受干扰动作，也收到了较好的效果。

2.7 安全问题

加强安全管理和安全教育，加强技术培训力度，避免人的因素造成设备的不正常运行。

3 结束语

继电保护是电网运行的卫士，在电站里，也是安全运行的重要保障。加强设备故障的分析和处理能力，提高专业人员的技术水平，做好相关的预防工作，对电站的经济效益和安全稳定运行，应是事半功倍的事情。