某厂无扰动快切装置动作失败的原因分析
陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司的研究人员李志强、杨育峰等，在2018年第10期《电气技术》杂志上撰文指出，化工企业对供电的可靠性要求很高，一般要求两路独立电源供电，当一路电源故障，快速切换至另一路电源对全厂供电。
某化工厂10kV母线采用单母分段形式，母联开关处加装无扰动快切装置，以保证电源的连续供应。本文分析了该厂一次无扰动快切装置动作失败的原因，针对该厂的实际情况，提出了相应的整改措施，以保证无扰动快切可靠动作。
化工企业鉴于其工艺流程的复杂性、特殊性，对供电可靠性、连续性及质量都要求很高，非正常的停电、恍电造成设备的停用或损坏，工艺流程突然中断会造成重大安全事故。大型化工企业都要求有两路独立电源，任何一路故障，另一路可对全厂正常供电。
常规备自设备的切换时间在2s左右，这会导致失电段母线所带负荷均失电，备自投切换完成后，需人工对失电负荷进行恢复，此种切换已不能满足化工企业用电可靠性的要求。
无扰动稳定控制装置是在一回供电线路断电的情况下，根据系统的状态以最快的速度把负荷切换到另一条线路上，切换总时间包括逻辑判断时间、进线断路器分闸时间、母联断路器合闸时间，一般不超过200ms，可以避免在电源切换时造成运行中断或设备冲击损坏，简化切换操作并减少误操作，以保证负荷不断电连续运行。
某化工厂由两路110kV线路供电，经2台110/10kV变压器给全厂供电，110kV母线采用双母单分段形式，10kV母线采用单母分段形式，母联处均装有TPM300-2微机无扰动快切装置。
本文介绍了该厂1号110kV变压器油位超低跳闸，10kV母联处无扰动快切装置闭锁，导致母联开关没有合闸，造成10kV Ⅰ段母线失压的事故经过。分析了无扰动快切装置闭锁的原因，针对该厂的实际情况，提出了整改的措施。
1 事件经过
2018年1月8日8点03分，该厂电气监控系统报警，显示1号110kV变压器油位低跳闸，无扰动快切没有动作，10kV Ⅰ段母线整体失压。
经电气值班人员现场查看，发现1号110kV变压器游油枕油位计显示3%，无扰动快切装置显示装置位置闭锁，1号进线保护装置故障灯亮，且两个装置的故障均无法复位。值班人员立即对母联开关进行了手动合闸，恢复10kV Ⅰ段母线供电。
此次事故造成该厂10kV Ⅰ段母线失压20min，导致该母线段所带负荷全部失电，造成部分工艺流程中断，给该厂造成了很大的经济损失。
2 原因分析
2.1 无扰动快切装置设计理念
无扰动快切装置既采集了进线电压信号，又采集了母线电压信号，正常情况下，任何一段母线失压，快切装置检测到失压信号后，对母联开关发出合闸信号（如图1所示）。
图1 无扰动快切装置系统图
如果一台变压器内部故障跳闸导致一段母线失压，无扰动快切装置就会给母联开关发合闸信号，而不会影响下游负荷用电。但是如果一段母线故障导致该段进线开关保护动作跳闸，进线开关保护装置就会给无扰动快切发装置闭锁信号，使无扰动快切装置发不出任何信号。
2.2 无扰动快切装置闭锁原因分析
事故发生后，为了排除装置本身的故障，将1号进线保护闭锁信号线摘除（如图2所示），对装置进行复位，位置闭锁故障消除；保护闭锁信号线恢复后，位置闭锁故障无法复位，初步判断为1号进线继电保护装置给无扰动快切装置发出的位置闭锁信号。
图2 无扰动快切装置部分端子图
将1号110kV变压器油位低跳闸信号线拆除后，无扰动快切装置与进线柜继电保护装置故障均可以复位。经查该厂进线柜继电保护装置选择了国电南京自动化有限公司的PST 645U变压器保护测控装置，变压器的非电量保护利用了此装置中固有的4个非电量跳闸输入点，该保护装置无法区分变压器非电量动作信号与过流、速断等动作信号，而无扰动快切装置的闭锁信号来自进线柜继电保护装置保护动作输出节点。
经过以上分析，可以得出这是一起由于1号110kV变压器油位低跳闸导致进线柜继电保护装置动作，继而造成无扰动快切装置闭锁，最终导致切换失败的事故，这有悖于设计理念。
化工企业一般情况下均为连续性生产企业，工艺流程一旦被迫打断，将给企业造成很大的经济损失，甚至造成人员伤亡。因此在单母分段制供电情况下，加装无扰动快切装置是十分必要的。
本文详细分析了一起无扰动快切装置动作失败的原因，可知这是一起由于设计缺陷造成的严重事故。且无扰动切换试验未模拟真实情况进线切换试验，只是对110kV电源进行了正常的拉开，无扰动快切切换成功，未进行变压器非电量动作是否可以切换，也未给进线保护装置加电流模拟故障切换。
该厂立即通过以下技改方案来避免此类事故的再此发生：①油位超低信号由原来的跳闸改为报警；②为每台110kV变压器加装非电量操控箱，将变压器非电量动作信号与进线柜继电保护动作信号分开。