西津水力发电厂1号机组是六七十年代原苏联援建的老机组，经1号主变(自耦变，电压等级为220，110，13.8kV)与系统连接，1号站变高压侧接至机端。发电机励磁系统于1997年初进行技术改造并投入现场运行，励磁调节器采用Intel8098单片机为核心的全双通道数字式励磁调节器(HWJT-08B型)，灭磁开关及转子灭磁过压保护装置于2002年底更换并投运。
1事故经过2003-07-09T15:34，1号机组做效率试验结束，16:28，1号机组开机并网，带有功60MW，无功12Mvar。220，110，6.3kV系统处于正常运行方式，16:33，1号机1，2号励磁调节器出现故障，1号机无功突然进相运行，进相最大达52Mvar，机组随即有异常声。1号主变中压侧开关101DL、高压侧开关201DL跳闸，1号站变高压侧开关801DL跳闸联跳低压侧开关604DL，6.3kV备用电源自动投入装置11ABP动作，6.3kVⅠ、Ⅱ段母联开关607DL投入成功。1号机出口开关01DL跳闸，灭磁开关FMK跳闸，2DP动作，1号机事故停机。检查1号机保护发现：(1)失磁保护t0、t1动作灯亮；定子过负荷灯亮；低压过流保护t1、t2、t3动作灯亮；机组一级过速动作；机组空载飞车；灭磁过压保护动作；(2)1号机灭磁开关柜冒烟，防跳继电器着火；(3)1号机灭磁开关柜内灭磁开关FMK合闸接触器(HC)、防跳继电器(TBJ)、灭磁过压信号电子保持器(DB)、灭磁开关合分闸线圈的释能二极管(D01和D02)及相关导线损坏；(4)1号机灭磁开关柜内尖峰吸收器(SPA)的熔断器(RD5)熔断；(5)1号机灭磁开关柜内非全相及大滑差保护器(FR2)动作热熔，其两个释压孔打开且有明显喷弧痕迹；(6)1号机备励柜和转子电压端子击穿短路，其引线被烧伤，柜门正对电压端子处亦有烧伤的痕迹；(7)监控用的1号机转子电压变送器遭过电压的袭击而输出端短路。2事故原因分析(1)1号机微机励磁调节器(HWJT-08B)内部的RAM(随机存取存贮器)和并行输入/输出接口IC13(8155)、IC14(8155)芯片故障、损坏，使切脉冲继电器误动作，导致可控硅脉冲消失，发电机进入越限进相、失步运行，这是造成事故的主要原因。①1号机微机励磁调节器在没有空调之前已经在温度较高(约38～40℃)的环境中运行了6年多的时间。随着时间的推移，微机芯片、电子元器件都存在不同程度的老化，导致部分芯片性能下降，使切脉冲继电器误动、接点接触不良，这是造成脉冲全部消失的主要原因。②微机励磁调节器芯片、电子元器件老化发热，致使功耗增加，引起开关电源负载变大使其过载保护动作，也是造成脉冲不正常或全部消失的一个不可忽略的因素。从检查中发现，微机控制箱重新上电后，脉冲输出是正常的，但过一段时间后脉冲开始闪烁，再过一段时间脉冲全部消失。若等待一段时间，再作上电试验，上述现象又出现，可见，随着微机控制箱上电时间的增加，微机芯片、电子元器件逐渐发热，开关电源容量与其负载需求不匹配或开关电源过载保护动作导致脉冲不正常或全部消失。③微机控制箱冷却风扇电源与微机开关电源共用，1号控制箱的风扇运转对两台微机控制箱的脉冲有干扰(脉冲闪烁)，说明风扇的性能不好或者微机抗干扰能力下降。(2)机组失磁保护只投入“信号”，未投入“跳闸”使用，可控硅脉冲消失后，发电机失去励磁电流，吸收系统无功，发电机进入越限进相状态下运行，无快速切除故障保护，致使1号机“低压过流”保护动作跳开1号主变三侧开关，这是造成事故扩大的主要原因。(3)1号机灭磁开关柜内非全相及大滑差保护器(FR2)的布置、安装不合理，两个释压孔正对着灭磁开关防跳继电器等元件。当发电机失去励磁电流，吸收系统无功，发电机进入越限进相状态下运行时，在转子绕组中产生剧烈的反向过电压。由于失步前机组有功已达额定，失步后转差率很大，转子绕组感应过电压值已达到非全相及大滑差保护器的设计动作值(2650V)而动作，非全相及大滑差保护器(FR2)动作热熔，其两个释压孔打开，电弧喷射到灭磁开关防跳继电器等元件，致使设备损坏，这也是造成事故扩大的原因之一。3处理方法及改进措施(1)对1号机微机励磁调节器芯片、元件老化性能下降的问题，定期更换关键芯片CPU、RAM和8155等。(2)因安装了空调设备，将1号机微机励磁调节器的冷却风扇退出运行。(3)非全相及大滑差保护器更换安装时，使其释压孔背向柜内元件。(4)将1号机微机励磁调节器两个通道的过励保护继电器1J接点引出端子排，发信至监控，使运行人员能及时发现问题，及时处理。(5)加强对设备巡回检查力度，对励磁调节器按规定进行定期检验，并做好关键芯片的备品工作。(6)联系有关单位，计算确定1号机失磁保护定值，尽快将保护投入使用，确保机组安全运行。
来源：中国电站集控运行技术网
