云南某电厂“9.11”#1发变组异常跳闸事件分析报告
一、事件基本情况
（一）事件地区气象情况
天气：雷雨，气温：14℃。
（二）事件前后电网运行方式
1．事件前运行方式
云南某电厂#1机组运行，负荷380MW，500kV镇永甲线、镇多甲线、镇荣甲线、#5联络变运行；#2机组处检修。
220kVⅠ、Ⅱ组母线并列运行，220kV塘镇Ⅰ回线、镇牵Ⅰ回线运行、#1启备变运行，运行方式见图1。
图1 事件前运行方式
2．事件后运行方式
#1机组解列，500kV 5011、5012断路器处热备用，其余设备运行方式未变，相关运行方式见图2。
图2 事件后运行方式
二、事件经过
2021年9月11日22时03分，与云南某电厂连接的500kV系统发生扰动（500kV威荣甲线A相遭雷击跳闸），运行中的云南某电厂#1发变组保护B套发电机差动保护动作跳闸，跳开5011、5012断路器，#1机组与系统解列。
图3 #1发变组保护B套发电机差动保护动作出口信号
三、保护动作行为分析
2021年9月11日22时07分，电厂组织对#1发变组相关一、二次设备进行检查，发现#1发变组保护B套发“发电机差动保护动作”信号（因装置老旧，跳闸时保护装置的相关动作报文、录波图无法查看），#1发变组保护A套和C套无保护动作记录，对相关一次设备检查未发现明显故障点。结合故障录波装置中#1发变组相关电流、电压变化情况，初步判断为区外故障#1发变组保护B套发电机差动保护误动。
电厂核实跳闸时厂内无相关作业，排除人员作业导致跳闸的原因后，组织专业人员对#1发变组保护相关电流回路进行检查。
2021年9月12日02时03分，检查发现#1发电机中性点A相CT二次电缆（B套保护用）存在两处外皮磨损，造成线芯外露，对机端及中性点其它绕组进行检查均未见异常。结合故障录波图中#1发变组的电流、电压变化情况进行分析，进一步判断跳闸原因为#1发电机B套保护用中性点电流回路A相因绝缘破损造成两点接地，在9月11日22时03分500kV系统A相发生故障时，发电机A相电流突然增大，由于发电机中性点A相电流回路存在两点接地而形成分流，造成发电机机端与中性点CT构成的发电机差动保护差流增大，同时负序电压增大至11V满足开放条件（负序电压定值为9V），#1发变组保护B套的发电机A相差动保护跳闸。
注：正常运行时差流小于差动启动定值1.16A，且发电机单相差动存在负序电压闭锁逻辑，因此发电机差动保护未动作。
图4 #1发电机中性点A相电流回路示意图
图5 发电机差动保护动作逻辑
图6 保护装置开关量录波
图7 #1发电机机端电流
图8 #1发电机中性点电流
图9 #1发电机机端电压
图10 #1发变组高压侧电压及电流
结合近期运行情况进行分析：2021年8月30日，云南某电厂#1发变组B套保护间歇性发“差动保护启动报警”信号，现场专业人员检查发现保护装置中发电机中性点A相电流采样出现异常波动，用钳形电流表检查电流回路与采样一样存在异常波动，现场判断为电流回路存在异常。当时由于发电机处于运行状态，经电厂生产技术部、设备维护部和发电运行部等相关人员分析确认，认为正常运行时差流较小，且单相差动中有负序电压闭锁逻辑，保护误动风险较低，因此仅制定了加强日常巡视和跟踪缺陷发展情况的临时处置措施（见附录1），未进一步制定缺陷处理计划，未将设备异常情况汇报当值调度员，导致发电机中性点A相电流回路存在运行缺陷而未得到及时消除。
图11 2021年8月30日#1发变组保护B套告警信息
综合以上分析，确认本次保护动作原因为：2021年8月30日，发电机A相中性点CT二次电缆破损造成两点接地，由于此时电流较小且负序电压未开放，差动保护未动作仅发出告警信息，在9月11日500kV系统发生扰动后造成发电机提供的短路电流增加，由于A相中性点电流存在分流，导致发电机A相两端差流增大达到动作值，同时负序电压满足开放条件，最终导致#1发变组B套保护发电机差动保护误动作跳开5011、5012断路器。
四、事件发生原因
（一）直接原因
2021年8月30日，云南某电厂#1发变组B套保护用发电机A相中性点CT二次电缆破损形成两点接地，在2021年9月11日22时07分，与云南某电厂连接的500kV系统发生扰动时（500kV威荣甲线A相遭雷击跳闸），加剧了CT二次回路两点接地产生的分流，导致发电机A相差流增大，同时故障时负序电压满足开放条件，最终造成#1发变组B套发电机差动保护跳闸。
（二）间接原因
1．缺陷处理不及时
2021年8月30日，云南某电厂#1发变组B套保护开始间隙性发“差动启动报警”信号，在现场专业人员已查出电流回路存在异常的情况下，云南某电厂相关人员未引起重视，未及时组织人员进行缺陷处理，造成设备长时间带病运行，最终导致在9月11日系统扰动时#1发变组B套保护误动作。
2．施工、验收不到位
基建施工期间，施工工艺不过关，现场验收把关不严，未从源头杜绝发电机中性点CT二次电缆不满足安装规范的隐患，在二次电缆未穿管保护且在长期处于振动的环境下，造成绝缘层受损，从而形成电流回路两点接地。
3. 设备检修不到位
在历次检修中，未严格执行继电保护相关检验规范，以致于未及时发现#1发电机中性点CT二次电缆未按要求穿管保护的隐患。
五、事件暴露的问题
（一）信息汇报不及时、规章制度执行不到位
违反的规定：
1．《云南电网调度规程》
第229条：继电保护装置出现的异常、缺陷，厂、站运行值班人员应及时汇报值班调度员，并通知专业人员尽快处理。
2．《电厂生产调度管理规定》
第三章3.13条：发生设备异常或人员误操作，各值班岗位必须立即向值长汇报。凡属调度所辖范围内的一、二次设备发生异常、缺陷时，值长应按《云南电网调度规程》要求及时汇报中调。
3．《电厂设备缺陷管理标准》
（1）第五章第五节：值长有权责令设备维护部立即进行消缺。根据缺陷的严重性和发展情况，应亲临现场指挥采取防止蔓延扩大的措施，必要时立即向总工程师或生产副总经理及调度汇报并做好记录。
（2）第十章第六节：凡不能及时处理的一、二类缺陷运行部门制定运行安全措施，做好事故预想，并积极协调调度机构取得工作支持。
运行人员在2021年8月30日发现保护装置存在异常告警后未按要求及时汇报调度机构，未及时督促检修人员完成缺陷处理或汇报厂领导进行协调处理，对相关规章制度学习、刚性执行不到位；检修人员在发现电流回路存在异常后，未按要求及时进行缺陷处理，导致设备长时间带病运行。
（二）检修人员技能不足，风险防范意识较差
检修人员对电流回路缺陷不敏感，对可能造成的后果判断不正确，未能充分辨识出电流回路异常存在的保护拒动、误动风险以及可能造成的人身、电网、设备风险；风险防范意识较差，未充分认识到继电保护设备缺陷消除的紧迫性，未能及时、准确预判潜在的运行风险和安全隐患，未采取有效措施，导致保护设备长时间带病运行。
（三）设备安装质量不高，电厂验收把关不严
在施工及验收阶段，未严格落实《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》（GB 50171-2012）中第6.0.4条第四款“橡胶绝缘芯线应外套绝缘管保护”要求将二次电缆进行穿管保护，造成设备隐患长期存在。
（四）保护检修质量不高，未及时发现设备隐患
保护定检时未严格按照《继电保护和电网安全自动装置检验规程》（DL/T 995-2016）第5.3.2.4条“定期检验时，在保护屏柜的端子排处将所有电流、电压、直流控制回路的端子的外部接线拆开，并将电压、电流回路的接地点拆开，用lOOOV绝缘电阻表测量回路对地的绝缘电阻，其绝缘电阻应大于1MΩ”的要求对电流回路的绝缘进行检查；未严格落实《云南电网提升继电保护检修管理水平专项工作方案》的工作要求，定检时未能发现并消除#1发电机中性点CT二次电缆的隐患。
六、整改措施
（一）扎实开展反思讨论
由公司分管生产副总经理组织各生产部门管理人员、运行和维护人员开展反思讨论，结合本次事件举一反三，深入查找问题根源，深刻吸取教训。深度开展公司制度建设并抓好执行力的提升，做到全员遵照规章制度做事，敬畏制度，全面提升各级人员安全责任意识，形成严谨求实、遵章守纪的工作作风。
（二）强化岗位技能培训，提高专业人员技能水平
通过“送出去、请进来”等培训方式，加大专业人员的学习培训力度，为充分汲取公司2020年“5.15”“7.1”及本年度“3.19”三起涉网安全事件的教训，生产技术部于2021年4月份制定了《电气二次专业人员技能提升培训方案》并组织实施，后续将加大专业技术人员培训力度，针对电气二次相关人员开展技能培训，提高人员分析、判断故障及处理问题的技能水平，提升专业人员及时发现并有效处理异常情况的能力。
（三）加强培训，提升各级人员履职能力
加强调度纪律培训、学习力度，奖罚分明，促进各级人员履职尽责。生产技术部、发电运行部、设备维护部立即组织值长、分管电气副主任、专责、班长对《云南电网调度运行操作管理规定》《云南电网调度管理规程》《电厂生产调度管理规程》等规章制度进行培训，生产技术部于10月15日前，组织对上述人员进行考试以检验培训效果，对于考试不合格者，将纳入绩效考核。
通过以考促学，提升各级管理人员切实履行安全责任，特别是在调度所辖设备重要运行操作、异常情况应对时，必须认真履行自身岗位安全生产责任，对调度所辖设备出现异常告警及故障，及时汇报调度机构；加强对现场执行情况的监督检查，对执行不到位的严肃考核。
（四）深入开展隐患排查与治理
公司已于9月12日完成#1发变组相关电流回路的隐患排查工作，并结合现阶段#2发变组停电机会，对#2发变组相关CT二次电缆进行排查，对处于振动区域的二次电缆采取防磨措施。同时，公司结合这次不安全事件举一反三，印发了《关于开展全厂生产设备油、水、汽（气）管路及电缆振动碰磨隐患专项检查的通知》，组织对全厂开展生产设备油、水、汽（气）管路及电缆振动磨损隐患的专项检查，对检查发现的问题及时督促做好闭环整改，刚性执行公司安全生产各项规章制度，坚决杜绝类似情况再次发生。
（五）加强工程安装及验收的质量管理
加强施工过程中的监管力度，督促施工安装单位严格执行《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》（GB 50171-2012），验收过程中必须严格执行施工单位自检以及公司内部班组、部门、公司等四级验收，并做好验收记录，避免验收执行不到位的情况发生。
（六）强化检修质量管理
在开展集团公司设备异常通报自查、技术监督、电厂春、秋检、装置检修及各种隐患治理排查工作中，生产技术部督促检修人员严格按照严格按照《继电保护及二次回路安装及验收规范》（GB/T 50976-2014）《继电保护和电网安全自动装置检验规程》（DL/T 995-2016）《南方电网继电保护检验规程》（Q/CSG 110038-2012）《南方电网大型发电机及发变组继电保护检验规范》（调继〔2012〕27号）等标准的要求开展设备检修工作，对外部回路梳理排查不留死角，对执行不到位的严肃考核。
（七）开展老旧设备改造
#1发变组保护B套由于设备元器件老化，抗干扰能力差，本次跳闸后无相关动作报告记录，鉴于此，已申报报2022年度公司设备改造计划，待批复后及时组织开展改造工作。
附录1：#1发变组保护B套“差动启动报警”频繁报警的临时处置措施
附录2：8月31日至9月11日#1发变组保护B套运行巡检记录
附录3：8月31日至9月11日专业巡检记录