发电机组厂用电切换失败跳闸原因分析及处理措施

摘要：介绍某电厂1号350MW发电机组厂用电切换失败跳闸事故的经过，通过分析故障录波图、快切装置事件记录、机组跳闸保护动作、故障现象和现场检查情况，认为开关设备运行时间太长，动作不灵活，导致切换失败是事故的主要原因，并提出处理措施及建议。

关键词：厂用电 切换 解耦合 失败 老化 卡涩

1 概述

某电厂一期工程建设2台进口350MW亚临界凝汽式燃煤发电机组，分别于1990年8月和12月投产。

6KV厂用电分1A1、1A2两段，由#1单元变压器及#1启动变压器供电；1A2段与一单元6KV公用CS1段设联络开关。6KV厂用电采用的EPOCLAD型6KV可移开式真空断路器开关装置是意大利Magrini公司1987年产品；6KV开关配备的是7VO40型意大利Magrini公司落地小车型开关。

2011年2月15日20：10，1号机组D级检修后并网，23：30，机组带167MW负荷，申请省调同意后进行1号机组厂用电切换试验。在进行1A2段切换过程中失败，1A2段母线失电，B侧厂用动力全失，运行的1A一次风机因过电流跳闸，23：35，1号机组黑炉膛保护动作跳闸。事后，将备用电源进线6112开关拉出，检查、清扫开关操作机构及辅助接点，进行模拟切换实验，模拟切换实验均成功，2月16日6：54，1号机组恢复并网，11：45，重新进行厂用电切换试验成功。

2 发电机组跳闸原因分析

2.1 厂用电切换失败 根据故障录波图及快切装置事件记录判断，1A2段快切装置动作正常，根据现场检查情况，在对备用电源进线6102开关检查时，发现备用进线6102开关分闸机构存在问题，导致此次快切时分闸时间较长，而引发切换装置“解耦合”功能启动，致使1A2段厂用电切换失败。

2.1.1 故障录波图及快切装置事件记录分析。厂用电切换时，运行人员在DCS远方发切换指令至快切装置，快切装置先发合工作电源进线开关6112开关脉冲信号，6112开关合上后，快切装置发跳备用电源进线6102开关脉冲信号，6102开关未跳开，6102开关电流仍存在（图一：故障录波图），快切装置经过一个开关跳闸时间（60ms）后在2011-02-15 23：15：12.703毫秒发HSTD Variant 1Transfer 2->1 Failed报警记录（表一），快切失败。

此时，6112开关与6102开关并列运行，快切装置判断系统耦合，切换2->1失败。经过延时100ms后快切装置发解耦合跳6112开关脉冲信号，6112开关跳开，同时快切装置在2011-02-15 23：15：12.960毫秒发HSTD Variant 1 CB1 Open Decoupling 69ms报警记录（表一）。

由录波图观察，6112开关解耦合跳开后经250毫秒，6102开关突然跳开，从而导致1A2段母线失去电源，母线失压1秒后，母线低电压保护动作启动快切装置合6102开关，母线电压恢复正常。

分析为DCS启动切换时，快切装置发过跳6102开关脉冲信号（脉宽最大200ms），开关机构由于存在缺陷导致开关未马上跳开，而经过约500毫秒延时后才跳开。

2.1.2 现场检查情况。在对备用电源进线6102开关检查时，发现备用进线6102开关分闸机构存在问题（图二：开关机构）：开关上灰尘较多，开关内分合闸机构及辅助接点均有老化现象，运行可靠性降低。

2.1.3 检修情况。备用进线6102开关最近一次检修是2009年10月份B级检修时对开关进行了清扫检修和，2010年1号机组没有安排检修，2011年D级检修时，1号机组停机后就合入6102开关，由于检修时间短，母线没有停电，此开关也没有进行清扫检查，机构由于老化、不好存在卡涩、转动不灵活隐患。

2.2 发电机组跳闸 1A2段厂用电母线失电后，所带动力全失。1B一次风机跳闸后，因其出口挡板和冷风联络挡板均为电动挡板，存在动作迟滞问题，造成1A一次风机出口风道短路回流，一次风母管压力由820mm 水柱快速下降至320mm 水柱，为维持一次风母管压力，1A一次风机快速自动增加出力导致过电流跳闸，最终锅炉黑炉膛保护动作机组跳闸。

3 处理及防范措施

①该厂一期6KV进线开关为意大利马格里尼公司1985年产品，投运至今已运行长达23年之久，机构出现老化磨损现象，真空泡已超寿命周期，制定技改计划逐步更换一期6KV开关及附属设备。在开关没有更换前，缩短备用进线6102开关的维修周期，加强对备用进线6102开关的检修维护，确保良好状态，避免类似问题再次发生。②将厂用电切换定为重大风险操作，在进行类似切换试验时，严格执行相关组织、技术和安全措施，做好防止切换失败后机组跳闸的事故预想。③一期6KV厂用电母线低电压定值

4 结束语

厂用电切换快切装置的可靠性极高，一般不会发生切换不成功的现象，但切换时涉及到开关本身机构问题导致切换不成功的现象是比较常见的。此次事故主要是开关设备运行时间太长，动作不灵活，导致切换失败，切换失败后所带动力全失，进而引起机组跳闸。经过分析开关设备动作不灵活使运行时间太长，但对运行时间太长的开关设备缩短维修周期以及在切换时做好事故预想，就能避免一次发电机组的紧急跳闸，进而减小对电网系统的影响。

参考文献：

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