丰泰公司#1机组直流接地故障的查找和分析

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1、丰泰公司#1机组直流接地故障的查找和分析　　(呼和浩特热电厂，内蒙古呼和浩特010030) 　　摘要：文章对丰泰公司#1机组正常运行过程中发生的一起发-变组出口开关控制回路直流接地故障查找和分析过程进行了详细地阐述，总结了查找直流接地故障的经验和方法，为今后解决类似问题提供了一定的技术参考。 关键词：控制回路；直流接地；跳闸线圈 　　中图分类号：TM307+1文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)09—0068—02 1直流接地的出现及查找 　　2002年6月2日丰泰#1机组在正常运行过程中突然发生直流系统接地报警，经运行人员检查直流接地检测装

2、置报警记录，发现是#1发电机操作总电源负电源侧金属性接地，但由于#1发电机操作总电源之下还有4路分路控制开关(包括#1发-变组出口201开关操作电源，FMK灭磁开关操作电源，主励41E操作电源，备励QF操作电源)，如想确定直流接地点在哪一路，必须采用直流拉路法才能确定，为了安全起见，在拉路前将失磁联跳压板退出，另外还做了一些关于重动继电器可能返回的安全措施。于是经过分路断直流后，确定了接地点在201开关的控制回路中，在拉开、给上201开关控制电源时未发生任何异常情况。但是具体接地点到底是在何处，只有仔细检查201开关控制回路的所有电缆的绝缘才可能找到，这对于运行的机组来说

3、难度非常大，但是直流接地不消除，同样危害机组的安全稳定运行，而通过拉合几次201开关操作电源，似乎对机组没有任何影响，权衡利害之后，于是决定通过解线摇电缆绝缘来确定直流接地的真正位置，解开201开关操作负电源时测量正对地为+36.45V，负对地为-199.55V，由此可以判定直流接地点既不是直流正电源接地也不是直流负电源接地，应该在二次回路当中。但就在给上201开关操作负电源准备依次检查其他电缆时，发电机开关突然跳闸，跳闸后的保护动作信号为“发电机非全相保护”“反时限过激磁保护”“失磁联跳”，故障录波器显示为线路侧C相电流消失，零序电流和零序电压增大，同时252线路(泰昭

4、线)对侧昭君变电站的开关也由于方向零序Ⅳ段动作跳闸。 2事故原因分析 　　机组跳闸后，通过保护动作的打印报告可以看出首先是非全相保护动作，动作时的负序电流值为0.54A；而从热控DCS系统打印的事故追忆报告可以看出是201开关首先动作，其次才是非全相保护动作。发电机非全相保护动作的逻辑条件有两个，缺一不可，其一是负序电流达到0.5A，其二是断路器的位置出现不对应，而且时间能够达到0.5S，此时保护才出口。根据线路侧C相电流消失和DCS事故追忆显示201开关跳闸后经4s非全相保护才动作，初步判定首先应当是201开关的C相跳闸造成非全相保护动作解列发电机。 　　机组

5、当时的有功负荷为120MW，无功为74MVAR。根据公式：P=3UICOSΦ(U、I分别为发电机的相电压、相电流)U=15kV可以算出发电机相电流为3137A(CT变比12000/51.31A)。假设C相电流突然消失，根据单相断线负序电流计算：I2=1/3Ia+Ib+Ic)≈1046A(0.437A)，由于未达到负序电流启动值,此时非全相保护不动作。发电机侧动作电流折算至变压器高压侧相电流为370A，变压器高压侧感受到的零序电流3I0=Ia+Ib+Ic=370A，由于#1发-变组连接的两条220kV线路泰昭线、乌泰线零序阻抗分支系数不同，虽然两条线路对侧方向零序Ⅳ段保护定

6、值相同(泰昭线300A，2.0s乌泰线300A，3.5sCT变比均为1200/5)，但泰昭线感受到的零序电流大,若机组非全相运行达到2.0s将引起252线路对侧方向零序Ⅳ段动作。252线路跳闸后,瞬间发电机负序电流增大,一旦大于0.5A,且持续时间达到0.5S必将引起非全相保护动作。泰昭线跳闸后，乌泰线零序电流超过定值，但由于时间定值未到(泰昭线跳闸2s后发电机非全相保护动作A、B相，断开故障点)，乌泰线不跳闸。 　　通过上述的分析可知，201开关C相跳闸是此次事故发生的起因。201开关C相跳闸原因为直流接地引起，初步判定直流接地点应在201开关的C相跳闸线圈前端。后经现

7、场仔细检查201开关C相跳闸回路的所有相关电缆，最后发现在220kV升压站开关场配电端子箱中，C相跳闸线圈所连接断路器辅助接点的另一侧至开关场接线端子箱的一根电缆发生金属性接地。具体情况见下图： 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　TQa、TQb、TQc分别为201开关A、B、C相的跳闸线圈。 HWJ为合闸位置继电器 STJ为手跳继电器TBJ为防跳继电器 　　DLa、DLb、DLc为断路器的辅助接点 3切合直流电源对跳闸回路影响情况分析 3.1切合直流操作电源