一起220kV线路跳闸事故的原因分析
作者:武汉国电西高电气有限公司时间:2012-11-12 我要发布
摘要: 针对一起220kV线路开关误跳闸事故,分析了保护装置积尘严重发生静电粉尘爬电致使正电源串入跳闸线圈的原因,并提出防范事故的措施,为避免此类事故的发生提供了指导。
2009-12- 11 ,某变电站一条 220kV 线路间隔综合自动化系统改造工作完成,在投入运行操作过程中,由于该线路间隔保护操作箱插件背板积尘严重,发送直流正电串入跳闸继电器线圈引起开关误跳闸事故。
1 事故经过
2009-12- 1 至 2009-12- 10 ,某变电站的一条 220kV 线路间隔进行综合自动化系统改造工作,工作完成后于 2009-12- 11 对该线路间隔启动送电。该线路间隔为双母线接线方式。当天天气情况为雨后出太阳,湿度较大。送电时,经由 220kV Ⅰ段母线单独带该线路开关送电成功后,在进行 220kV 母线恢复正常运行方式的倒排操作过程中,合上该线路间隔Ⅱ母侧刀闸约 169 毫秒后,该线路开关第一组跳闸回路出口,操作继电器装置第一组跳闸灯 TA 、 TB 、 TC 灯点亮,该线路开关三相跳闸。
2 原因分析
事故跳闸后,运行人员立即进行检查,现场倒闸操作过程无违章行为,一次设备外观无异常,该线路的两套保护 RCS-931 电流差动保护 和 LFP-902 高频距离保护均 无故障记录,故障录波器也未发现故障记录,只有该线路的 CZX-12R1 型操作继电器装置上第一组 TA 、 TB 、 TC 灯点亮。而后由相关专责到现场进行事故调查分析。
调查人员首先检查现场一次设备情况和连接线、出线情况,结合保护动作和故障录波情况,排除了现场设备及出线故障的可能性。而后根据操作票执行情况、倒闸操作录音记录、综合自动化系统中的操作记录、现场一次设备分合状态以及保护屏压板投退情况等,排除了运行人员误操作的可能性。检查该线路间隔两套保护 RCS-931 电流差动保护 和 LFP-902 高频距离保护 的保护报文和故障动作记录,未发现异常,因此也排除了两套保护动作跳闸的可能性。经过一系列排查分析,判断导致本次事故跳闸的原因极有可能出在 CZX-12R1 型操作继电器装置及其回路上。
图1 操作继电器装置背板爬尘严重
图2 #2插件板管脚焊点情况
针对该情况,调查人员详细检查了该操作继电器装置。经外观检查,该操作继电器装置背板积尘情况严重,如图 1 所示。拆开装置外壳检查装置内部电路板情况,拆除接线后通过万用笔测量,发现 #2 插件板( ST1 板)的两个临近的管脚焊点 315 号输入管脚与 302 号输入管脚之间电阻值较低。将电路板上两个管脚焊点之间静电粉尘清除后,电阻值恢复正常,临近管脚情况如图 2 所示。
经查看该 CZX-12R1 型操作继电器装置二次接线原理图, 315 号输入管脚焊点为正电源,而 302 号输入管脚焊点临近跳闸继电器( 11TJQ )线圈。判断为 315 号输入管脚焊点与 302 号输入管脚焊点之间发生静电粉尘爬电,致使正电源串入跳闸继电器线圈,使得开关三相跳闸,如图 3 所示。
图3 #2插件板二次接线原理图
当天天气情况为雨后出太阳,有返潮现象,保护室内湿度大,达 80% 以上。检查该保护小室发现空调并未开启调温抽湿功能,且该保护小室有一扇房门不能自动关闭。
1 分析结论
通过以上分析可以得出,导致本次线路开关三相跳闸事故的原因是:该线路间隔保护操作继电器装置背板积尘严重,同时当天空气湿度较大(达到 80 %以上), #2 插件( ST1 板)上临近的正电源 315 输入管脚焊点与跳闸线圈 302 输入管脚焊点之间静电粉尘爬电,造成直流正电串入跳闸继电器( 11TJQ )线圈引起开关三相跳闸。
2 防范措施
4.1 加强对保护装置的清扫维护工作。根据该公司《继电保护及安全自动装置检验周期时间及检验项目规定》中“保护设备首检后每 6 年进行一次全部检验,每 3 年进行一次部分检验;所有电压等级的保护在相应的检验工作一年半后应结合一次设备停役利用装置进行一次断路器跳闸试验,并完成操作箱和设备的清扫以及螺丝紧固工作”的规定,在 06 年保护设备部检后本次没有及时安排保护设备检验,没有结合一次设备停役进行保护装置的清扫工作,现场检验工作组织安排存在疏漏。应认真落实制度的贯彻实施,确保按要求维护到位,避免类似问题的发生。
4.2 加强保护装置的检查工作。可利用每年的春、秋季安全检查活动,结合开展保护装置的专项检查,避免因人员疏忽导致保护装置未能及时清扫维护。对制度需要贯彻执行,还需要及时检查反馈,实现闭环管理,才能保证执行的效果。
4.3 加强保护小室环境维护工作。针对湿度较大的地区,将为保护小室配置具有抽湿功能的空调,并作为日常维护工作检查空调的运行情况,以确保保护小室工作环境的稳定性。对于保护小室内无法实现抽湿功能的空调,应及时进行更换,对无法关闭的小室门应及时维修。应保证保护小室工作环境符合以下条件:
( 1 )应有防尘、防潮、防噪音、防强电磁干扰和静电干扰的措施。
( 2 )在任何情况下应无凝露,并满足以下指标:温度 18-25 ℃;相对湿度 45%-65% 。
( 3 )机房和继电保护装置室的房门应能自动关闭,密封良好,建设在就地的继电保护小室的入口处宜设置过渡区域。
作者简介:
刘俊莹(1981-),女,工程师,大学本科,从事电力技术教育培训工作;
李真(1980-),男,工程师,大学本科,从事变电运行工作。