一起空气开关跳闸引起的机组流程闭锁分析与对策

程 鹏，何双军

（山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司，山东省泰安市 271000）

一起空气开关跳闸引起的机组流程闭锁分析与对策

程 鹏，何双军

（山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司，山东省泰安市 271000）

介绍一起抽水蓄能电站主变压器低压侧TV二次开关跳闸导致机组工况闭锁事件，通过对该事件的分析，该类开关对机组运行保护有重要影响，由于抽水蓄能电站机组的特殊性，提出了对应运维解决办法，同时空气开关跳闸具有隐蔽性，应引起电站生产人员足够重视，针对本次事件将类似空气开关在技术和管理方面提出了防范措施，从而保障机组和电网的稳定运行。

二次开关；保护；跳闸 ；对策

0 引言

泰山抽水蓄能电站安装4台立轴混流可逆机组，单机容量250MW。额定转速300r/min，安装变压器4台，高低压侧电压比220kV/15.75kV，采用一机一变模式，厂用电及SFC用电取自1、3号主变压器的低压侧。

1 事件经过

某抽水蓄能电站，23时47分1号机组发电工况与电网解列，23时52分，1号机组停机至稳态；00时14分，监控系统出现1号机组“M/T SIDE VT MGB OPEN ALARM（1号主变压器低压侧空气开关分闸报警）”报警信号，同时1-4机组的CP、P工况被闭锁，查看1-4号机组工况的闭锁条件是“SFC Ready for Start”条件不满足，查看SFC的画面无报警，现地查看SFC盘柜无报警。

查看监控系统1号厂用变压器高压侧显示电压为0，现地公用系统现地控制柜LCU5的A2000电表显示为0，由于SFC系统当时是SFC1开关（SFC输入1号开关）主用，它从1号主变压器低压侧取电，显然SFC系统此时收不到电压信号。运行人员分析认为1号机“M/T SIDE VT MGB OPEN ALARM（1号主变压器低压侧空气开关分闸报警）”报警该开关故障分闸造成，由于SFC系统收不到电压信号，1-4号机组CP、P工况使能条件不满足。运行采取的措施：①改变机组调相启动方式，如果此时省调要求机组CP、P工况运行，则使用背靠背方式启动。②尽快对SFC的输入开关进行切换，由SFC系统的Ⅰ段输入开关SFC1切换至SFC系统的Ⅱ段输入开关SFC2，此时机组可以用SFC正常启动，以背靠背启动为辅。

2 现场应急处置

运行人员立即改变SFC运行方式，将SFC1开关置备用，将SFC2开关至主用，1-4号机组CP、P工况满足启动条件，机组所有工况均恢复备用状态。

3 主变压器低压侧TV作用分析

1号主变压器低压侧TV二次侧共接出5路信号，二次侧空气开关型号为C65N C4（3P带辅助接点，4A），其中经过此空气开关接出4路信号（如图1所示）。

从下图看出：右侧信号从上至下，作用如下。

图1 1号主变低压侧PT二次图

3.1 到机组同期装置

到1号机组的LCU，同时该信号可转接至LCU1多功能电表。分别用于机组同期及机组CP工况时逆功率保护（过负荷保护）。

3.2 到1号机励磁系统

如图2所示，作用是机组启动时，进行励磁电压跟踪。

3.3 到主变压器B组保护F42装置

如图3所示，该信号同时转接至主变压器A组保护F32装置，均用于主变压器过激磁保护。

3.4 到主变压器B组保护F41A装置

用于监测主变压器低压侧接地故障，出口动作后，用于报警信号。

3.5 到LCU5的1号厂用变压器多功能电表

用于计算厂用电量。

4 故障查找

根据故障现象，测量T0CRN54柜内X10：1、2、3端子无电压，测量T1CHA14柜内X211:1、3、5端子无电压，直接判断为1号主变压器低压侧TV二次空气开关跳闸。拆开1号主变压器低压侧TV/SA柜励磁变压器侧B相下端柜门查看TV二次空气开关状态，确认开关已跳闸。

用万用表测量开关上端TV二次电压正常；万用表测量TV二次空开下端A、B、C对地电阻显示OL，测量空开下端A、B、C相间电阻：AB（375kΩ）、BC（392kΩ）、AC（270kΩ）。

合上1号主变压器低压侧空气开关后，监控系统报警信号消除。检查所有信号回路设备工作正常：LCU1同期装置显示正常；1号主变压器保护F32、F42装置显示正常；LCU5盘柜多功能电表显示正常；励磁系统该信号未设置显示，连接调试笔记本电脑查看数值正常。

图2 1号机组励磁二次系统图

图3 1号主变过激磁次保护

5 故障分析

根据现场检查情况，没有迹象表明TV二次回路存在接地、短路现象，判断故障原因为1号主变压器低压侧TV二次侧开关“偷跳”，表明该开关本身质量存在问题，工作不可靠，导致跳闸。

6 主变压器低压侧TV空气开关跳闸产生的后果分析

6.1 若机组停机备用状态下

空气开关辅助接点送至监控系统，故如开关跳闸，则监控系统会报出“M/T SIDE VT MGB OPEN ALARM”报警信号，如果导致SFC1开关在主用时（从1号主变压器低压侧取电），监控系统将闭锁SFC系统启动，导致全场机组出现抽水方向启动闭锁。

TV二次侧信号送至机组同期装置，若机组发电开机，则机组不能同期并网，破坏机组备用。

由于该TV二次侧信号送至机组励磁系统，作用于励磁系统启动时的电压跟踪，故开关跳闸，励磁系统无法跟踪母线电压，同样会破坏机组备用。

6.2 若机组运行状态下

监控系统出现“M/T SIDE VT MGB OPEN ALARM”报警信号，故在机组运行过程中，如二次侧开关跳闸，其辅助接点信号送至监控，则监控系统会报警，在该信号回路不会执行跳机指令。

TV二次侧信号送至LCU1，作用为同期和逆功率，如机组运行过程中二次侧开关跳闸（并网情况下已不需要同期），同时因电压信号为零，CP工况下逆功率保护也不会动作，故在该信号回路不会导致机组跳机，仅在CP工况时失去逆功率保护。

TV二次侧信号送至励磁系统作用为励磁启动时电压跟踪，如机组运行过程中二次侧开关跳闸，此时励磁系统已无需该信号，故在该信号回路不会导致励磁系统故障跳机。

TV二次侧信号送至主变压器B组保护作用为主变压器过激磁保护，机组运行过程中，如机组运行过程中二次侧开关跳闸，则此时电压信号为零，不会导致保护动作跳机，但会导致主变压器失去过激磁保护功能。

TV二次侧信号送至LCU5作用为多功能电表，不影响机组运行。

6.3 综上所述

1号主变压器低压侧TV二次侧空气开关跳闸，则会引起：①如机组在备用状态下将会破坏机组备用：如SFC1开关在主用，破坏四台机组CP、P工况启动；因励磁系统无法正常启动、监控系统无法同期，故破坏1号机组所有工况备用。②如机组在运行过程中，不会导致机组停机，但会在监控系统报警，并同时导致主变压器失去过激磁保护、机组在CP工况下失去逆功率保护。

7 采取的对策

对备品开关进行校验，并择机进行该空气开关的更换（因更换该开关需要主变压器停电，1号主变压器停电时进行），择机对3号主变压器低压侧TV二次侧空气开关下端回路电阻进行测量，并与1号主变压器低压侧TV二次侧空气开关下端回路进行对比。如果3号机组主变压器低压侧TV二次空气开关发生跳闸，应立即对SFC运行方式进行调整。排查机组类似较重要的空气开关，增加机组检修项目，在机组检修期间进行检查、试验。机组检修时，在条件满足的情况下，应对所有的重要空气开关分合操作几次，防止其在长期合闸状态下机构因应力疲劳等原因导致偷跳。

8 结语

该抽水蓄能电站利用1号主变压器检修机会更换了1号主变压器低压侧空气开关，到目前位置该开关运行正常，未出现该类故障，重要空气开关跳闸故障也应引起其他电站的重视。

[1]茌旭，张颖.TV二次电压回路故障对继电保护的影响及对策[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008.

[2]冯田，谭伟力，王芬. 一起电压互感器事故分析及处理[J].云南电力技术. 2008（2）.

程 鹏（1980—），男，工程师，运行值长、专工，主要从事抽水蓄能电站运行管理工作。

何双军（1982—），男，工程师，电气班班长，主要从事抽水蓄能电站电气一、二次设备检修维护工作。

Analysis and Countermeasures of Unit Process Blocking by Circuit Breaker Trip

CHENG Peng， HE Shuangjun
（Shandong Taishan pumped storage power station Co. Ltd,Taian, Shandong）

Introduction with pumping LV side of main transformer station PT two switch trip caused unit locking event storage conditions, through the analysis of the event, the switch has an important influence on the operation of protection unit, the pumped storage power station unit’s particularity, proposed the corresponding maintenance solution, at the same time, the air switch trip has concealment that should cause enough attention to plant production staff, this event will be similar to the air switch proposed preventive measures in technology and management, so as to ensure the stable operation of the unit and the power grid.

The two switch；Protection；Tripping operation；Countermeasures