摘要：通過對一起電力線路受雷擊后，電力系統的保護裝置及自動裝置一系列動作導致整個電廠停電的原因分析，討論了發電機復合電壓過流保護越級跳閘的具體原因及為防止類似事故的注意事項。

　　關鍵詞：發電機；復合電壓；過流保護；誤動

　　1 事故經過

　　1．1 事故前的運行方式

　　尤溪河流域水東電廠和雍口電廠是兩個梯級電站。水東電廠裝有4臺20 MW 的水輪發電機組，水輪機為ZZD32B—U一330型軸流轉槳式水輪機，發電機為SF20—28／550型，機組轉速為214．3 r／min。自1994年起，1～4號機相繼投產發電。雍口水電站于1999年3月全面竣工，裝機容量50MW。電網結構簡圖如圖l所示。

　　2006年8月l5日下午，水東電廠的廠用電由掛在機端lO+5 kVⅡ母的2號廠變提供。1F和4F機組共帶20 MW有功運行，由lB、2B 2臺主變升壓到llO kV經楊東線、雍水線、水埔線、水街線送入系統。lF投入“高周切機保護”。當時2F、3F

　　在停運狀態。

　　雍口電廠由1號發電機和1號變壓器經楊雍線、雍水線投入系統運行。

　　1．2 事故中開關和保護動作情況

　　a． 18：16：16，主控室事故音響、警鈴響，楊東線保護動作143開關跳閘，距電廠約l9．45 km處c相接地，對側也動作跳閘。因重合閘為檢同期方式，此時線路兩側均無電壓，保護未能重合。

　　b． 18：27：08，由于在雍水線保護動作過程中，水東電廠容量小且受到線路AB相接地短路的沖擊造成廠用電壓過低，2號廠變低壓側402開關低壓脫扣分閘，廠用400 VII段停電。

　　c． 18：27：o8，主控室事故音響、警鈴響，雍水線保護動作145開關跳閘，距電廠約14．69 km處A、B相接地短路，因重合閘為檢無壓方式，線路重合成功。對側即雍口廠側也已動作跳閘，但由于雍口廠同期條件未滿足，重合閘沒有動作。此時水東電廠通過水埔線、水街線帶縣網運行，成為小容量孤立電網不穩定運行。

　　d． 18：27：09，由于線路保護動作，小容量孤立電網突然甩負荷導致lF的高周保護動作切機(定值50．6 Hz)。廠用電由1B倒送繼續給1號廠變供電。

　　e． 18：27：10，廠用電備自投裝囂動作合上400 V母聯開關，廠用電切換至掛在機端10．5 kV I母上的1號廠變供電。

　　f。 l8：27：13，發電機lF的后備復合電壓過流保護T1動作跳開1B，10．5 kV工母失電，廠用電400 V的I段失電。1號廠變低壓側401開關失壓脫扣分閘。至此廠用全部停電。

　　g． 18：36：06，由于廠用電全部消失，4F調速器油泵無法工作造成“事故低油壓”動作停機。

　　2 保護動作原因

　　8月15日尤溪地區為雷雨天氣，狀況惡劣。在水東電廠保護動作前，雍口電廠的楊雍線因c相接地跳閘，故障點距電廠約l1．63 km，后重合成功。

　　水東廠事故后巡線、檢查發現，水東廠保護的連環動作是線路遭到雷擊引起的，引起全廠停電的主要原因是1F的復合電壓閉鎖過流保護(帶電流記憶)的越級跳閘，其余保護及自動裝置的動作行為正確。

　　1F復合電壓過流保護的邏輯框圖如圖2所示。圖2中t0為電流記憶時間，整定為5 s；tl為延時跳主變Bl，整定為4 s；t2為延時停發電機Fl，整定為4．5 s。

　　雍水線短路時引起發電機過電流，復壓過流保護的，a、，b過流元件啟動。18：27：08雍水線保護動作，145開關跳閘隔離故障。18：27：09時，1F的高周保護動作切機(解列未滅磁)，轉速上升，勵磁調節器在l15％Ne(57．5}Iz)時逆變滅磁并停1F，機端失壓。復壓保護中低壓元件Uca 滿足，再加上記憶滿足條件的電流元件經過延過t1：4 s跳開1號主變B1。

　　3 幾點建議

　　a． 加強、完善線路防雷工程的建設，盡可能避免或減小雷電災害。需要改善避雷線的接地，加強線路的絕緣，處于雷電區的個別桿塔可以使用避雷器；防止避雷線受雷擊后的絕緣發生閃絡，一旦發生要避免轉變為穩定的工頻電弧而使線路發生短路故障，導致保護動作跳閘。目前有效措施是降低絕緣上的工頻電場強度或電網中性點采用不直接接地的方式：提高自動重合閘裝置的重合成功率，用雙回路或環網供電來保證可靠性。

　　b． 電廠應設立專線保證可靠的備用電源，通過啟動／備用變壓器來保證電廠廠用電系統的可靠運行。

　　c． 發電機復壓過流保護是發電機的遠后備，其動作時間較長。目前有成熟運行經驗的微機發電機保護中的復壓過流保護延時環節誤差最大為0．05 s，電流記憶時間可整定為to=t2+0．1 s(目前to=t2+0．5 s)。

　　d， 由于自并勵式發電機勵磁系統的特點，勵磁電源來自發電機機端，當發生短路時，短路電流迅速衰減，后備保護不動作(如機端三相短路，約1 s后短路電流就減小為額定電流，5 s后電流約為0)，應對發電機的復合電壓過流保護的電流元件設有記憶環節。要注意故障電流達到定值后就開始記憶時間t。計時，不能等電流值返回后才開始對記憶時間t。計時(在保護的靜態試驗時要注意)。

　　e． 如果經過試驗不能根本解決這類事故，可以采用“電壓自保持復壓過流保護”原理代替原有的保護原理。對于微機發電機保護來說是比較容易實現，邏輯框圖如圖3所示。

　　“電壓自保持復壓過流保護”改電流保持為低電壓保持(或負序電壓保持，在不對稱短路時大大提高了靈敏度)，保護的動作不再受短路電流的影響。