京玉发电关于2机组发电机差动保护动作故障停机的分析报告

山西京玉发电有限责任公司 关于#2机组发电机差动保护动作

故障停机的分析报告

一、事故经过

1、事故前机组运行工况：

2014年03月29日，二号机组负荷245MW，发电机电压22.83kV，定子电流6200A，转子电压256.41V，转子电流1428.90A，二号机组正常运行。

2、事故发生过程：

2014年03月29日，12:43:43:230，二号机发变组A屏（RCS-985南瑞）首出“发电机差动保护”动作，跳开2号主变高压侧断路器202、灭磁开关、二号机6kV1、2段工作电源进线开关、关闭主汽门并启动厂用电切换。12:43;43:722二号机组快切装置正确动作，厂用电切换正常。12:43:43：303，二号汽轮机跳闸，12:43:44：474,二号锅炉BT保护动作。

具体故障数据及波形如下：

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图1：保护A屏（RCS-985）发电机差动动作报告及波形

二、现场检查及处理情况

2014年3月29日，12点50分，电气二次专业人员接到值长通知二号机组发电机差动保护动作。到现场检查情况如下：

1、保护装置及保护定值检查：

现场检查二号机发变组保护A屏保护装置（RCS985）报“发电机差动TA断线”、“主变差动TA断线”、“发电机差动保护动作”。从保护动作报告上可以看出2号发电机机端电流B相（回路号B4081）差动电流达到动作定值。

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发电机差动保护定值及保护动作分析计算如下： 发电机差动保护定值：

发电机差动启动定值（Icdqd）：0.2Ⅰe 比率制动最大斜率（Kbl2）：0.5 比率制动起始斜率（Kbl1）：0.05 差动保护跳闸控制字：1E3F（全停） 发电机二次额定电流（Ie）：3.73A 保护CT变比：12500/5 发电机差动速断投入：1 发电机比率差动投入：1 TA断线闭锁比率差动：0 发电机工频变化量差动投入：1 故障波形记录机端B相故障差动电流：0.Ie B相机端电流：0.01Ie B相中性点电流：0.65Ie 比例差动保护的动作方程如下：

由以上公式计算故障时电流为：

Id=0.Ie=2.46A Ir=0.66Ie/2=1.19A

由差动保护动作方程（Ir＜nIe，n为最大斜率时的制动电流倍数，厂家固定取4）计算可得：

Kbl=0.068 ， Id＞0.22Ie时，比例差动保护动作。

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故障时差动电流Id=0.Ie＞0.22Ie,CT断线不闭锁比率差动保护，满足差动保护动作判据。

2、二次回路检查

在二号机组电流互感器就地端子箱检查，发现发电机机端电流B4081直流电阻无穷大，发电机其他电流互感器绕组直流电阻正常。

打开发电机底部人孔门检查，发现二号发电机B相电流互感器二次绕组4081引出线在接线柱外1.5cm处烧断，并在电流互感器环氧树脂表面留下直径为0.5cm的熔坑，电流互感器二次侧本体螺栓完好紧固，压接线芯完好。

二号机组事故现场照片：

图2：电流互感器二次线烧损

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3、处理情况

1）对电流互感器清洗并剪除烧熔接线，重新引接。

图3：电流互感器重新接线

2）为了防止电流互感器二次侧绕组开路后造成电流互感器内部匝间短路，对发电机B相电流互感器进行下列试验：伏安特性试验、直流电阻测试、绝缘测试，试验结果合格。

测试结果对比二号机2013年3月大修试验报告和交接试验报告均未发现异常。试验报告见附录一。

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三、事故原因

根据二号发电机保护动作报告、故障录波器记录波形以及故障后现场检查情况，并结合电气二次专业人员在二号机3月24日起机前电流互感器检查记录，分析事故原因如下：二次引出线熔断位置在接线柱外1.5cm处，说明电流互感器二次线在电流互感器本体压接没有问题，导致此次事故的主要原因为二号机组发电机机端电流互感器（B4081）二次引出线在施工期间由于接线工人剥线和做弯的力度控制不当造成内部线芯受损，并且受损部位被电缆绝缘外皮和线号管遮挡，经机组长周期运行后引发二次回路开路故障，造成二号发电机保护A屏（RCS985）差动保护动作，机组跳闸。 四、暴露问题：

1、设备安装期间工艺质量把关不到位，在施工过程中造成电缆线芯内部受伤，电流互感器二次电缆经长期通流发热引起断裂，造成电流互感器二次回路开路。

2、在机组历次停机检修时隐患排查工作开展不到位，检修人员对发电机电流互感器二次线的检查过程中，仅对电流互感器本体接线进行紧固，测试二次回路的直阻和绝缘，由于电缆损伤部位被绝缘外皮和线号管遮挡，并没有及时发现电缆线芯存在受损情况，说明检查工作还不够细致，存在检查盲点和死区。

五、防范措施

1、利用机组停机机会，对发电机及重要辅机电流互感器二次接线进行全面检查，发现问题及时处理。

2、由于此次事故开路的电流互感器二次线位于发电机底部人孔上方，在检修人员进出人孔时应尽量避免触碰到二次线，防止造成线芯金属疲劳，埋下

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事故隐患。

3、在发电机底部小室安装红外成像观察视窗，定期检测电流互感器本体及其引出线温度，可以尽早发现隐患，并及时处理。 六、事件责任认定

根据京玉发电《事故调查管理规定》5.2.5.2条款之规定，认定此次停机为一类障碍。

根据公司《安全生产奖惩规定》5.3.7.5条款之规定处罚如下： 1、 扣发3月份电气二次专业人均200元绩效奖金。 2、 2号机组发变组保护专责人A角杨军伟考核1000元。 3、 2号机组发变组保护专责人B角丁建伟考核500元。 4、 设备部电气二次专业主管，负有管理责任，考核500元。 5、 设备部分管助理王畅宇，负有管理责任，考核500元。 6、 设备部范文华，负有管理责任，考核500元。 7、 分管副总经理李明柱考核500元。

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附录一：B4081电流互感器试验报告

电流互感器试验报告 设备位置 产品型号 产品编号 11L03099-07(B相) 一、直流电阻及绝缘电阻 交接值（23℃）：4.727 换算至75℃：5.68 与交接值比较与A、C相平均实测值（28℃) 换算至75℃ 误差 直流电阻(Ω) 历史值（25℃) 换算至75℃ 4.804 5.73 误差 0.88％ 值误差 1.07% 4.9 5.85 2.99％ 值误差 0.28% #2发电机出口电流互感器 LRZBT5-24 准确级 TPY 生产厂家 沈阳互感器有限责任公司 电流比 12500/5A 额定输出 50VA 生产日期 2010.11 与交接值比较与A、C相平均与交接值比较与A、C相平均大修值（15℃) 换算至75℃ 误差 4.8 5.76 1.4％ 值误差 -0.76% 1、与出厂值或初始值比较，应无明显差别； 标准 2、同型号、同规格、同批次互感器的直流电阻和平均值差异不宜大于10% 绝缘电阻(M

1000 8

Ω) 标准 不低于1000MΩ 拐点 流300 400 600 700 480.83 二、励磁特性 实电测 mA 电压V 1670.8 历电流300 2124.7 400 23.8 600 2591.7 700 2371.03 486 励磁特性 史 mA 电压V 1572.2 大电修 mA 电压V 1447 交电接 mA 电压V 1513 标准 试验结论 试验依据 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-2006》 3125电子兆欧表0100784 试验仪器 PCT200综合互感器测试仪 试验日期

2100.3 400 26.6 600 2577.5 700 2637.8 4 流300 1904 400 2517 600 2586 700 23 493.0 流300 1987 2518 2568 2345 与同类型电流互感器特性曲线比较，应无明显差别 合格 《华北电网公司电力设备交接和预防性试验规程2008版》2014.03.30 9

温度 试验人员 审核 范明虎 任锡来 Irms 28℃ 湿度 35% Urms Irms Urms Irms Urms 2.490237 2728.008 0.176068 0.004778 使用标971.114 V 25.0859 V A V A A 准 1.876171 2705.397 0.131927 712.7631 0.0036 22.6888 V A V A V A 1.450275 2684.777 0.098049 531.33 0.003135 22.0744 V A 励1.140753 2663.559 0.074384 416.3561 磁A 曲线参0.768338 2618.043 0.041759 215.6929 数 60044-1 A V A V 0.657684 2587.583 0.030306 158.96 A V A V A V A V 0.017606 102.0479 0.50361 A 2436.75 V A V

10

V A V A V A V 0.921708 21.925 0.055696 305.139 V A V A 0.579144 23.813 0.023081 127.1078 2124.796 0.013228

0.403 A 73.3784 V V A 0.312668 1686.866 0.009953

48.18 V A V A 0.231513 1243.675 0.007165

33.0938 V A V A

10%误差曲线数据 M 0.5 1 2 3

ZL(Ω) 5.995 533.085 287.784 192.362 M 25 26 27 28 ZL(Ω) 18.768 17.818 16.937 16.119 11

M ZL(Ω) M ZL(Ω) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 21 22 23 24 143.8 114.551 94.907 80.802 70.179 61.88 55.222 49.756 45.188 41.315 37.986 35.093 32.559 23.459 22.129 20.913 19.797 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 15.355 14.2 13.973 13.346 12.755 12.198 11.671 11.173 10.701 10.252 9.826 12

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