电厂简介

某水电厂装机4×150MW，机组接线方式为单元接线，主设备已运行20余年。该厂有5台主变，其中一台为#5联络变压器，其高压侧、中压侧、低压侧电压分别为220kV、110kV、10.5kV，接线组别为Y0/Y0/△方式，接地方式为直接接地。某月，电厂所在地区连续降雨。29日，#5联变安全阀动作，引起联变非电量保护装置动作跳三侧开关。

联变安全阀是一种自关闭的压力释放装置，直接由弹簧承载，主要作用为当变压器油温升高时，用于释放变压器油箱不正常增加的压力，配有机械动作指示器、两组密封位移开关等。

事故介绍

事故前四台机组在运行中、带有功功率为596.9MW，无功功率为35.55MVar，#5联变在运行中，控制方式为“总调AGC”方式。下午14：59:15，运行值班员发现监控系统告警“公用220V直流故障”，同时，巡检人员发现220V直流系统I段正对地190V、负对地30V。

在现场工作人员查找接地故障的过程中，监控系统发“#5联变安全阀动作，#5联变高压侧开关、中压侧开关、低压侧开关跳闸”，信号直流接地故障瞬间由负极接地转变为正极接地，且220V直流I段正对地0V、负对地220V。

故障后，四台机组正常发电，#5联变三侧开关分别跳闸，电厂110kV系统全部停电，联变退出运行。整个故障过程的信号记录如表一所示：

表1 故障信号指示列表

事故分析

在#5联变跳闸后，检测220V直流I段系统电压，正对地：0V ；负对地：220V。断开220V 直流“#5联变直流控制电源开关”后，220V I段直流系统故障消失。可以判断出直流接地故障发生在#5联变控制单元。

对#5联变本体进行仔细检查,未发生喷油现象，检查油位、油温正常，且压力释放装置机械动作指示器在“未动作位”。随后将重点检查放在压力释放装置出口元件动作回路,原理接线如下图2所示。

检查主要步骤如下：

1） 对出口回路二极管、光字牌、压板元器件检查

隔离二极管、出口压板、光字牌检查未发现异常，端子接线牢靠。逐一检测与压力释放跳闸支路并接的其他非电气量跳闸支路，也未发现异常；回路之间的隔离器件均正常，没有电源反窜或窜供电的可能性。

2） 对跳闸元件63PRX继电器检测

继电器外观完好，接线牢靠，线圈内阻2.4 KΩ，测试其动作电压三次平值均为123V，无异常。

3） 密封位移开关检查

压力释放装置配置有两个密封位移开关，用以输出释压阀动作电气信号接点，该接点用于输出“油压释放装置动作”电信号，启动跳闸出口元件动作跳闸。开关接点引出线如图一。分别检查两组密封位移开关的输出常开接点，均为断开位，转接端子盒无异常，转接端子至控制盘的接线可靠，绝缘正常。

图1 第一组密封位移开关接线

断开外部接线，测试第一组密封位移开关内部引出线A001（白）、A002(绿）对地绝缘分别为：A001线为0Ω，A002线为7 KΩ；而第二组密封位移开关的两根引出线（白、绿两芯）对地绝缘均为5 MΩ。

综合分析

在排除#5联变油位、油温异常，密封位移开关接点误动，相邻回路经过二极管反窜、继电器误动等可能的情况下，结合联变跳闸期间直流系统故障现象，以及B11、B12端子对地绝缘测试结果。

分析认为，63PRX继电器动作原因是压力释放装置密封位移开关内部发生直流两点接地引起，第一个过程14:59:15时B12端7 KΩ高阻接地(直流系统现象为：负极30伏，正极190伏)，第二过程15:49:40时 B11端直接接地（直流系统现象为：负极220伏，正极0伏），63PRX继电器经压力释放装置位置开关B11端子接地、B12端子7 KΩ接地构成回路动作，如图二所示。并且经技术人员对更换下来的密封开关检查，发现内部绝缘已老化。

图2 压力释放装置回路图

注：图中P为压力释放装置密封位移开关；63PRX为压力释放装置动作继电器；52TX为压力释放装置出口跳闸继电器（至联变非电量保护跳三侧开关）

避免此类问题采取的几点措施

为防止此类事故的再次发生，有以下的几点防范措施：

(1)全面检查电厂的变压器非电量保护，并且采取必要的防潮措施，如加装防雨罩等，避免雨水的直接接触。

(2)由于存在两组密封位移开关，讨论研究是否将两组密封位移开关接点串联使用的可能性。

(3)在今后的变压器技术改造和换型改造过程中，对其压力释放装置、瓦斯继电器等这些重要器件的密封性能应提出更高要求。

(4)在变压器年度检修期间，对厂站所有主变压力释放等非电量保护进行全面检查，防止类似的故障再次发生。

结束语

对于电厂来说，直流系统对于其安全稳定运行至关重要，如类似的直流两点接地事故发生的概率虽然很小，但同样需要引起我们重视。希望大家从这次事故中吸取教训，对本单位变压器压力释放等非电气量保护进行检查，并且做好变压器压力释放等非电量保护的定期维护和计划检修工作。

本文编自《电气技术》，标题为“直流两点接地案例分析研究”，作者为雍学模、邹伦森。