雷电冲击设备损坏，保护动作全厂停电

2005年6月22日，某发电厂发生一起因持续强雷暴雨造成的#1、#2机组全停、厂用电全部失去的事故。
    该厂总装机容量4×300MW。电气主接线方式为发电机-变压器组接线，发电机出口电压20kV，直接经变压器升压接入220kV母线，每台发变组单元装设一台220kV SF6开关，另设一台三卷高压厂用变压器给本机组两段6kV厂用母线供电。每两台发变组单元装设一台三卷启动／备用变，向两段6kV公用段母线供电，并作为两台机组6kV厂用段备用电源，其中#l、#3机6kV厂用段与对应公用段母线互为联锁备用；6kV公用I段与公用Ⅱ段互为手动备用。220kV配电装置集中在网控室控制，220kV系统为双母双分段接线方式；6回出线接入电网，分别为220kV珠瑞甲、乙线；珠番甲、乙线；珠鱼线；珠北线共6回。
     【事故经过】
    1、故障前的运行方式：
    事故发生前，全厂四台机运行．220kV系统及厂用电均为正常运行方式，即珠北线2284、珠瑞甲线2229、#l发变组2201挂1母；珠番甲线2228、珠瑞乙线2230、#2发变组2202、#1启动／备用变2211挂2母；珠番乙线2348、#3发变组2203、#2启／备变2212挂5母；珠鱼线2230、#4发变组2204挂6母。母联开关2012、2056及分段开关2015、2026在合阿位置，各机组带本机组厂用电运行，各备用电源开关均在联锁备用状态，事故发生时电厂所在地区出现持续强雷雨天气。
    2、事件经过：
    6月22日8：13升压站传来一声巨响，集控、网控中央信号事故喇叭响，控制室常明灯熄灭，事故照明灯亮。#l机组2201、#2机组2202、#l启／备变2211、珠番甲线2228、珠番乙线2348、珠瑞乙线2230、l、2母母联开关2012、2、6母分段开关2026均跳闸。
    由于#l、2机组以及#l启／备变05T跳闸，I期厂用电全部失去。#l柴油发电机自动启动正常，380V保安IA段、IB段在失压后30秒内相继恢复供电；#2柴油发电机自启动不成功，值班员立即到柴油发电机房手动启动#2柴油发电机成功，于8：14分分别恢复380V保安ⅡA段及保安ⅡB段供电。8时18分#2柴油发电机出口开关因过流保护动作跳闸，因为此时6kV公用I段已经恢复供电，因此暂停处理舵柴油发电机故障，改由从380V工作Ⅱ段供保安Ⅱ段。
    由于I期两台机组及#l启／备变05T均已跳闸，I期6kV电源只能从Ⅱ期6kV公用Ⅱ段供电，值班员迅速确认6kV公用I段电源开关605a、605b、650a、650b在分闸位置且复归后，确认I、Ⅱ期6kV联络开关600 la、600I b在合闸位置，在准备合上600Ⅱ8、600Ⅱb开关对6kV公用I段送电时，公用系统CRT屏发出“600I a、600 I b、600Ⅱ8、600Ⅱb开关接地”信号，后经检修检查确认无接地故障后，于8时26分先后合上600Ⅱa及600Ⅱb开关，恢复了6kV公用I段运行，随后4分钟内恢复了6kV厂用I段、Ⅱ段的电源及380V工作I段、Ⅱ段电源、380V保安Ⅱ段电源，并完成380V保安I段电源的切换，至此I期重要的厂用电系统恢复运行。10时05分，检查#l启／备变05T无异常后恢复#l启／备变05T运行。10时14分I期厂用电倒至#1启／备变05T供电。随后逐步恢复6kV输煤、除灰、化水等公用系统供电。
    经过220kV升压站现场检查确认#2机组间隔设备无异常后，#2机组于12时15分恢复运行。#l发电机由于出现匝间保护动作，经过全面检查、试验确认后，于21时53分发电机零起升压确认无异常后，并人系统运行。
    3、现场检查情况
    （1）保护动作情况
    珠番甲(2228)：A、B相高频保护，距离I段、Ⅱ段、零序Ⅱ段保护后加速动作，跳B相，重合闸不成功，跳三相，故障点为1.14kM。
    珠瑞乙(2230)：220kV母差保护动作，跳开2230开关。
    珠番乙(2348)：A相高频保护动作，跳B相，重合闸不成功，跳三相。
    #l机(2201)：发电机匝间保护动作，跳开2201开关。
    #2机(2202)：母差保护、发电机主保护动作，跳开2202开关。
    #l启／备变(2211)：母差保护动作，跳开2211开关。
    （2）220kV升压站现场检查情况
    珠番甲线2228B、C相开关瓷瓶爆裂掉到地上，B、C相开关至其CT连接母线掉到地上，珠番甲线CTA相、B相刀闸瓷瓶破裂，珠番甲线出线PT c相瓷瓶破裂，珠番甲线挂2母刀闸B相及C相支柱瓷瓶破裂，珠番甲线挂l母刀C相刀闸支柱瓷瓶破裂。
     220kV2母PT刀闸A相及B相支柱瓷瓶破裂。
     220kVI、2母母联开关20122刀闸A相及B相支柱瓷瓶破裂。
     #1发变组出口刀闸22011、22012 B相支柱瓷瓶破裂，#l主变出口CTA相及B相支柱瓷瓶破裂。
     220kV所有母线都没有发现故障点。
    【原因分析】
    1、此次事故是由于本地区出现持续强雷雨天气，220kV珠番甲线2228线路遭到雷击，而且强雷电流穿过其避雷线直接串人220kV珠番甲线2228线路间隔引起。
    2、珠番甲线2228在强大的雷电流冲击下整个间隔一次设备绝缘遭到严重破坏，其爆裂的瓷瓶四处飞散，以至于其相邻的间隔设备也遭到一定程度的破坏。220kV 2母母差保护动作，跳开了连接在220kV 2母所有的设备开关。
    3、#2发变组2202开关及#1启／备变2211开关，珠番甲线2228开关、珠瑞乙线2230开关、母联2012开关、分段2026开关跳闸均为220kV 2母母差保护动作引起。
    4、#1发变组出口2201开关跳闸，后来经检查确认属保护误动。
    5、珠番乙线2348开关跳闸为该线路B相发生永久性接地引起，保护正确动作。
    6、I、Ⅱ期公用段联络电源600Ⅱa、600Ⅱb开关在事故处理过程中发出“开关接地”信号，干扰运行人员判断，延误厂用电恢复时间14分钟，后经继保人员分析，确认为误发信，复归后正常。
    7、本次I期厂用电失去后，柴油机不能自动投入运行，说明设备存在问题，平时定期试验也没有发现该隐患；手动启动正常后出口开关跳闸原因是由于#2炉电梯运行冲击引起过电流而跳闸（当时有检修人员被关在电梯内）。
    【防范措施】
    1、应立即检查网控直流系统是否正常工作以及保护动作情况。确认全部失压后，应立即切除220kV故障母线全部负荷开关。如果厂内没有故障点，则保持升压站各刀闸原始状态和完好线路、启备变高压侧开关热备用状态，为迅速复电作准备。若厂内升压站存在故障点，则迅速将故障点隔离。
    2、当发生全厂停电时，网控值班人员在隔离站内故障设备后，应第一时间做好从系统送电的准备，随时监测完好线路有无电压，若已带电，应立即请示值长及调度，对正常母线充电，及时恢复厂用电系统。
    3、柴油机系统与380V厂用电系统应装设同期装置，采用先切后合的方式切换保安段电源，避免发生非同期并列事故。
    4、在电梯电源加装开关并装设低电压保护压板，当保安段失压时延时跳开电梯电源开关，防止在柴油机带保安段负荷时，由于电梯运行而造成柴油机出口开关过流引起保安段失压。
    5、在本次事故中，#l柴油发电机及I期直流系统、#l、#2机组的UPS系统正常启动及运行，确保了机组安全停机及重新启动，应继续作好直流系统、UPS系统巡检、定期维护工作；同时还要加强继电保护二次回路维护工作。
    6、全厂交流事故照明在这次事故中存在较多的照明灯损坏情况，说明日常维护工作存在不足，需要加强日常检查和维护工作；运行人员当班期间应随身携带手电筒，以便急时所需。
    7、在事故处理过程中，必须在值长的统一领导下进行处理，对重要系统及设备的操作一定要加强沟通；在进行6kV厂用段、公用段并环运行时，必须确定220kV系统在合环状态，以防发生6kV系统非同期并列事故；当系统提供的启动电源容量有限制时，要求严密监视各母线电压，启动任何大容量电机均需值长同意，严防过负荷造成电压崩溃，禁止同时启动大容量电动机；由于照明变和电泵挂在B段，从6kV公用段向6kV厂用段供电时，可考虑优先恢复B段电源，再恢复A段电源，以利于尽快恢复照明和电泵运行。
    8、事故发生后要正确复位各跳闸开关，避免突然来电时造成反送电而扩大事故。事故后要对全厂的防雷设施进行一次全面的检查、试验。