摘要:某公司一台1000MW发电机组在一次小修工作结束后,开机并列正常,负荷50MW时程序逆功率保护动作跳闸。文中通过对事故现象的分析、相关热控保护回路检查等多方面努力分析查找出事故跳闸原因,对跳闸过程进行分析,从人员和设备管理两方面对暴露问题提出整改措施和建议。
关键词:投压板;关闭主汽门;程序逆功率;防范措施
一般而言,发电机的功率方向应该由发电机流向母线,但是当发电机失磁、汽轮机处于无蒸汽状态运行或其他原因,电功率由发电机送出有功(P为正值)变为送入有功(P为负值),从系统中吸取有功功率,即为逆功率。发电机逆功率保护的配置是为了避免由于各种原因导致失去原动力,发电机变为电动机运行而造成汽轮机叶片损坏的事故。在大型火力发电机组中,多采用逆功率元件与主汽门关闭信号构成程序跳闸逆功率保护,以防止机组带负荷解列引起汽轮机超速飞车事故。本文就某公司一次1000MW发电机组因开机后人员操作问题造成程序逆功率保护动作跳闸的事故进行分析,并提出整改方案和预防措施。
1事故前运行方式及事故经过
1.1事故前运行方式
#1机组小修后开机,开机前做各项开机试验正常,开机并列正常,机组负荷50MW。
1.2事件经过
运行人员在机组负荷50MW时在接到值长:#1发电机并列,负荷50MW后继续操作的指令后,检查#1发变组保护屏无异常报警信号,#1发变组保护出口继电器无动作指示后,投入#1发变组保护C、D、E屏关主汽门压板,再相继停用#1发变组保护A、B屏19LP误上电保护压板。#1发变组保护A、B屏“逆功率保护”报警,#1发变组保护E屏操作箱指示A、B、C三相跳闸。
2事故原因的查找
2.1 ETS首出:发电机遮断停机、DEH跳闸停机;
2.2 #1机发变组故障录波器启动信息:发电机程序逆功率保护动作,延时1S跳发电机出口断路器5001开关;
2.3查阅#1发变组保护定值单:
2.4调阅#1发变组保护故障记录:
动作值:P=-14.04MW,T=1020ms,发电机有功功率为负值,据此判断,#1机组因“程序逆功率保护”跳闸。
2.5 DCS逻辑检查情况:
检查SOE记录,事件顺序为:“发电机遮断停机”(#1发变组保护C、D、E屏各送一路信号进行三取一)送至ETS动作后,汽轮机双通道4个遮断电磁阀失电,汽机安全油压失去,ETS系统发出跳锅炉、发电机信号,汽轮机跳闸,“ETS打闸至发变组保护柜E”(发变组保护屏命名“热工保护”)信号发出送至电气保护柜,汽轮机跳闸后6个主汽门和所有调门全部关闭,同时主汽门全关信号通过DEH逻辑,分两路DO通道送至电气保护柜。
2.6二次回路检查情况:
检查DEH输出的两路主汽门关闭信号(“程序逆功率保护”判据)至#1发变组保护A、B屏电缆对地、线间绝缘均合格;检查#1发变组保护C、D、E屏至ETS的“发电机遮断停机”(发变组保护屏命名“关闭主汽门”)电缆对地、线间绝缘均合格;检查#1发变组保护C、D、E屏启动“关闭主汽门”继电器阻值正常,接点无粘连;检查DEH继电器柜直流电源,双电源切换装置工作正常,无报警信号; 检查DEH继电器柜至就地遮断电磁阀回路接线无松动,保险正常,测量电压为DC110V正常。
2.7 #1发变组保护故障记录检查情况:
开机前进行发电机动态交流阻抗试验时,#1发变组保护一点转子接地保护动作。
3事故原因分析
通过查阅发变组跳闸矩阵,“转子一点接地保护”可以触发K2程序继电器动作,(K2继电器为自保持继电器,需手动复归,动作后继电器接点触发“关主汽门”回路)。
如果K2处在未复归状态,当机组并列后,此时投入关主汽门压板,会造成ETS动作,从而关闭主汽门,启动“热工保护”逻辑,导致“程序逆功率”动作。同时因K2动作,闭锁“热工保护”回路(见下图),最终“程序逆功率”延时1S,发电机跳闸。
根据以上信息结合运行操作人员的口述,可以判断事故原因为,工作人员在做开机试验后没有对异常报警信号进行及时复位,运行人员执行开机操作前检查工作不到位,并且在并列后执行投关主汽门压板操作时,没有对回路状态进行测量确认,是造成机组跳闸事故的主要原因。
4事故后处理及防范措施
4.1运行操作票编写内容要规范、全面,对检查项目要具体,对容易造成设备跳闸的操作票上的每一步操作要进行风险分析;特殊操作要进行检查、测量,防止发生异常或事故;
4.2运行规程中要补充完整压板投退要求,继电保护压板管理规定要规范,避免压板错投、漏投、操作失误等行为发生,造成继电保护及安全自动装置不能正确动作;
4.3现场工作人员要总结经验,机组开机前所做试验项目结束后,针对设备和系统发生的异常要进行梳理,对发生的报警、异常要进行全面检查分析和处理。
4.4加强业务培训,重点加强对发变组保护装置的培训和学习,提高运行和检修人员业务能力。
结束语
大型火力发电机组配备的微机保护及安全自动装置以选择、速动的特性切除故障,降低设备损坏程度,提高系统并列运行的稳定性,只有熟悉并掌握自动保护装置二次回路接线及动作逻辑等专业知识,提高业务技能养成良好的安全风险防范意识,才能更好的为机组安全运行保驾护航。
参考文献
[1]西门子7UM611/612多功能发电机保护技术说明书,出版单位南京中德保护控制系统有限公司.
论文作者:唐琳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
标签:发电机论文; 功率论文; 机组论文; 事故论文; 压板论文; 动作论文; 操作论文; 《电力设备》2018年第7期论文;