低压减载装置误动事故的分析

2012-11-09李树成朱长胜

河北水利电力学院学报 2012年4期

李树成,朱长胜

(沧州供电公司,河北沧州 061000)

在电力系统出现异常运行状态时,出现电压降低,系统带负荷能力下降。此时低压减载装置动作切除部分负荷,确保电力系统安全稳定运行。在2009年7月18日7时19分,章西站UFV-2A型低压减载装置动作,造成171,172,173,175开关跳闸,损失负荷约80 MW。

1 故障前的运行方式

如图1所示,110kV双母线并列运行;I母线运行开关:171,173,175,177,179。 II母线运行开关:172,174,176,178。

图1 故障前110kV运行方式图

2 故障时的现场记录

1)装置面板信号情况:SZ插件上“输出 1”、“输出 2”动作灯亮;CKZ插件上“出口1”、“出口2”、“出口3”、“出口4”信号灯亮。

2)录波器录波显示当时电压情况为:220kV I母线电压为227.9kV,220kV II母线电压为227.3kV,110kV I母线电压为115.4kV,110kV II母线电压为114.9kV。

3)运行值班记录:在跳闸发生以后,CPU插件、打印控制件的运行灯和数据接收灯有频繁闪烁的现象[1]。

4)装置本身的故障报文丢失。

3 检查过程

首先,检修人员现场对装置进行了检查传动,传动结果表明:装置每一轮的动作值和动作时间均与定值单完全相符,即:平缓将二次线电压降为80 V及75 V,装置一、二轮分别出口,时间为0.7 s;另又检查系统二次电压接入装置回路完好。多次传动试验确认无误后初步断定:低压减载装置误动作,应属装置内部原因的误动,与定值整定及回路接线无关。而且在传动过程中,发现装置出现以下现象:CPU插件上的运行灯不停的闪烁、电源插件上的5 V,+12 V,-12 V指示灯不停的闪烁。当出现上述异常情况时,用指针型万用表测量电源插件的输出电压发现,其输出电压值均在0 V至所标的额定输出电压值之间变动。更换新电源插件后情况正常。

对低压减载装置进行检查时还发现装置内置电池已经耗光,造成在电源频繁闪烁抖动(相当于CPU被复位),致使装置的事故报告全部丢失。

4 事故原因分析

1)直流电源插件的损毁造成装置误动作。检查发现此装置所用电源插件带负载能力减弱,其中以+12 V,-12 V电源表现较为明显,而电源插件所输出+12 V,-12 V电源正是提供给 A/D转换使用,所以电源插件的故障会导致装置的的模数转换情况混乱,从而使 CPU插件有可能感受到与实际电压值不符的异常电压变化,进而导致误出口跳闸。另外,+5 V电压的异常变化,有可能引起 CPU的时基晶振的频率紊乱,也有可能导致 CPU逻辑混乱,误驱动出口跳闸[2]。

2)内置电池的损毁造成装置事故报文丢失。

5 事故的反思

本次自动装置的误动事故,从表面看单单电源件的带负载能力的丧失或不稳,导致了事故的发生,实际上反映了此类装置在设计上存在着一个较大缺陷,即装置缺乏硬件之间互相闭锁。此装置只有一个CPU插件,跳闸启动开放和判断故障等逻辑,均由此单一CPU插件完成,也就是说不止电源插件的损坏会造成装置误动出口,其它插件如:CPU芯片本身、I/O芯片、程序 EPROM芯片、时基晶体等任何一个部件的异常,均可能导致直接出口跳闸,运行可靠性很低。

对于微机型装置,就其技术规范要求必须具备良好完备的自检功能和装置元器件损毁的闭锁功能。如WXH-11、WXH-15型保护的“三取二”闭锁回路、900系列保护的 MM I插件对 CPU插件的闭锁功能等,从而有效的防止了由于单一 CPU插件故障时,导致装置出口的事故。

对于该型号的低压减载装置,在对待“闭锁和复归”的问题上,同样存在技术上的欠缺。对于“装置异常”的分类,应将“输入电压的异常”闭锁与“CPU报警”闭锁以及硬件回路闭锁区别开来,对于后者,应设计成“人工手动复归”,而不应该将允许自动复归的异常与不允许自动复归的异常,均用一个闭锁继电器代替[3]。