異動(dòng)釀禍~集控室改仿真機室導致仿真機上誤開(kāi)真空破壞閥門(mén),電氣改造不核相啟機時(shí)又發(fā)生非同期并列
01
事故經(jīng)過(guò)
2019年04月19日非停發(fā)生前, 3號機組負荷260.8MW,凝汽器真空-95.2Kpa,機組處于協(xié)調方式,AGC投入、RB功能投入。
2019年04月19日08時(shí)37分45秒,“真空低跳閘”信號發(fā)出,汽機跳閘;08時(shí)37分46秒,鍋爐MFT,發(fā)變組解列。
機組跳閘后,經(jīng)現場(chǎng)檢查,DCS操作員站、工程師站、盤(pán)面硬手操及MCC小室均無(wú)人員操作真空破壞門(mén)。研究決定采取臨時(shí)措施,將真空破壞門(mén)MCC抽屜停電后轉手動(dòng)方式,聯(lián)系調度同意3號機組重新啟動(dòng),真空破壞門(mén)打開(kāi)原因繼續查找。
12時(shí)39分,3號汽輪機轉速3000rpm,進(jìn)行發(fā)電機并網(wǎng)操作;12時(shí)59分,投入3號發(fā)電機勵磁,發(fā)電機端電壓升至額定值(20kV),檢查發(fā)變組各運行參數正常,投入同期裝置進(jìn)行自動(dòng)準同期并網(wǎng)。
13時(shí)03分,3號發(fā)變組5003開(kāi)關(guān)合閘后即跳閘(系統側為500kV Ⅳ母),滅磁開(kāi)關(guān)跳閘,CRT上“5003開(kāi)關(guān)事故跳閘”、“5003斷路器第一組出口跳閘”、“5003斷路器第二組出口跳閘”、“主變壓力釋放”光字牌閃亮。立即到3號發(fā)變組保護小室檢查保護動(dòng)作情況,發(fā)變組保護A/B柜均報“主變差動(dòng)速斷”、“發(fā)變組差動(dòng)速斷”、“主變比率差動(dòng)”、“發(fā)變組比率差動(dòng)”,發(fā)變組保護C柜報“主變重瓦斯”、“主變輕瓦斯”、“主變壓力釋放”動(dòng)作信號燈亮。就地檢查發(fā)現3號主變本體西北角撕裂漏油,本體向外冒煙。聯(lián)系安徽省調,合上5003617接地刀閘,3號發(fā)變組回路轉檢修,20日啟動(dòng)4號機組。
02
原因分析
1.保護動(dòng)作原因
經(jīng)對現場(chǎng)歷史趨勢和相關(guān)報警記錄查詢(xún),汽輪機跳閘的首出為“真空低跳閘”,在非停發(fā)生前,08時(shí)37分01秒真空破壞閥關(guān)反饋信號消失,隨后凝汽器真空開(kāi)始快速下降,08時(shí)37分34秒真空下降至報警值(-90kPa),08時(shí)37分46秒真空下降至跳閘值(-81 kPa)觸發(fā)“真空低跳閘”信號,造成機組解列。
分析確認,此次非停的直接原因是真空破壞閥誤開(kāi)造成真空快速下降,保護正確動(dòng)作,導致汽機跳閘,機組解列。
2.發(fā)生原因
經(jīng)查,3號機真空破壞閥的控制方式分為DCS畫(huà)面手操、二期新集控室硬手操和MCC開(kāi)關(guān)柜按鈕控制三種方式,控制指令均通過(guò)脈沖信號送至MCC柜的接觸器來(lái)控制真空破壞閥的開(kāi)關(guān)。為排查真空破壞閥異常打開(kāi)的原因,非停發(fā)生后開(kāi)展了以下幾項工作進(jìn)行原因分析:
(1)通過(guò)歷史趨勢和操作記錄查詢(xún),真空破壞閥打開(kāi)前無(wú)DCS指令發(fā)出且集控室硬手操和MCC開(kāi)關(guān)柜按鈕也未進(jìn)行任何操作(監控視頻查詢(xún))。因此,可以排除運行、檢修人員誤操作和DCS控制邏輯異常的問(wèn)題。
(2)現場(chǎng)對DCS控制指令和集控室硬手操至MCC的電纜絕緣情況、DCS控制器電源和模件運行狀態(tài)、DCS真空破壞閥指令繼電器阻值、MCC柜接觸器線(xiàn)圈和輔助接點(diǎn)阻值、就地電動(dòng)門(mén)控制回路等均進(jìn)行了檢查,均未發(fā)現異常。
(3)現場(chǎng)檢查MCC柜的控制端子排,發(fā)現控制端子排處有3組指令線(xiàn)控制真空破壞閥的開(kāi)關(guān),而實(shí)際設計應為2組指令線(xiàn)。對指令線(xiàn)進(jìn)行傳動(dòng)試驗發(fā)現,多余一組指令線(xiàn)為仿真機室(原3號機組集控室)操作臺真空破壞閥硬手操按鈕的接線(xiàn)。
仿真機室是由2014年“二期兩機一控改造”項目后留下的3號機組集控室改造而來(lái),其操作臺上的真空破壞閥硬手操按鈕是改造后的遺留設備。為驗證仿真機室操作臺的真空破壞閥硬手操是否可以控制3號機組真空破壞閥,現場(chǎng)進(jìn)行了傳動(dòng)試驗,在仿真機室對真空破壞閥硬手操按鈕進(jìn)行操作打開(kāi),試驗結果顯示3號機組真空破壞閥關(guān)反饋消失,真空破壞閥就地也實(shí)際動(dòng)作。因此,3號機組運行期間,若仿真機室“真空破壞門(mén)”硬手操按鈕進(jìn)行操作,可導致真空破壞閥異常打開(kāi)。
3號機組發(fā)生非停前,仿真機室正在進(jìn)行仿真機培訓,通過(guò)對仿真機室的視頻監控檢查發(fā)現,真空破壞閥異常動(dòng)作時(shí)刻,培訓人員正對操作臺上的真空破壞閥硬手操按鈕進(jìn)行操作。
檢查確認,仿真機室操作臺真空破壞閥硬手操按鈕在改造后未及時(shí)退出3號機組控制,造成在仿真機培訓過(guò)程中3號機組真空破壞閥誤動(dòng),是本次事件的間接原因。
(二)主變損壞原因
1.直接原因
經(jīng)調閱故障錄波器,13時(shí)03分,3號發(fā)變組在自動(dòng)準同期并網(wǎng)操作過(guò)程中,發(fā)生了非同期并列,并列時(shí)相角差約150°。
分析確認,發(fā)變組并列過(guò)程中發(fā)生非同期并列是造成主變損壞的直接原因。
2.間接原因
(1)同期電壓回路端子接線(xiàn)不準確
現場(chǎng)檢查確認,3號發(fā)變組保護C柜端子排接線(xiàn)存在錯誤,由500kVⅣ母PT引至該柜的二次電壓回路L640和Sa640端子接線(xiàn)順序不對,極性接反。
(2)兩次技改后的核相工作未能發(fā)現問(wèn)題
2007年5月500kVⅡ母線(xiàn)分段改造和2009年5月3號機同期裝置改造后的同期核相工作存在問(wèn)題。
(3)主變曾經(jīng)受過(guò)系統振蕩沖擊
3號主變?yōu)?996年制造,設計本身抗短路能力不高,2001年11月安徽500kV系統曾發(fā)生系統振蕩,振蕩源較近,2001年12月26日,測量高壓側直阻明顯增大,吊芯后發(fā)現B相從下往上數第31匝最外股開(kāi)路并與相臨股短接,2002年1月18日修復后試驗合格。
03
暴露問(wèn)題
(一)機組非停暴露問(wèn)題
1.設備異動(dòng)管理不到位。2014年的“兩機一控”項目改造后,未將3號機盤(pán)臺上真空破壞門(mén)手動(dòng)按鈕至MCC控制箱控制電纜拆除,在改造后傳動(dòng)試驗時(shí)也未發(fā)現。
3.技術(shù)管理不到位。熱工接線(xiàn)圖紙在改造后未及時(shí)更新,致使檢修人員、運行人員未能掌握回路實(shí)際情況。
4.安徽公司督查工作不到位。熱工專(zhuān)項提升活動(dòng)驗收過(guò)程中,僅針對三項指標達標情況進(jìn)行了現場(chǎng)驗收,未對各單位熱工專(zhuān)業(yè)管理進(jìn)行擴大性排查。
(二)主變損壞暴露問(wèn)題
1.技術(shù)管理存在嚴重漏洞
2007年500kVⅡ母分段為Ⅱ、Ⅳ母改造,2009年3號機同期裝置改造,圖紙設計、施工、竣工圖管理不完善。如3號機發(fā)變組保護圖冊中“發(fā)變組保護C柜左側端子排圖”中L640和Sa640接線(xiàn)畫(huà)圖不準確,導致500kVⅣ母PT過(guò)來(lái)的電壓回路極性接反;2009年同期裝置更換改造圖紙為廠(chǎng)家提供版,未轉換成廠(chǎng)內接線(xiàn)圖。圖紙錯誤,直接導致接線(xiàn)錯誤。
2009年同期裝置改造后的核相報告未經(jīng)簽字、審批;500kV母線(xiàn)分段改造后的試驗報告無(wú)紙質(zhì)存檔;2014年3號機組大修后的電氣試驗方案未見(jiàn)簽字審批。試驗方案、試驗過(guò)程及結果無(wú)跟蹤、監控及事后追溯手段,直接導致重要的繼電保護工作過(guò)程、質(zhì)量失控。暴露電氣二次專(zhuān)業(yè)基礎管理混亂。
2.反措執行存在漏洞
500kV母線(xiàn)分段改造、同期裝置更換改造后,未嚴格按照《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點(diǎn)要求及編制釋義》的相關(guān)規定,做到“對裝置及同期回路進(jìn)行全面、細致的校核”。違反了“二十五項反措”中“防止發(fā)電機非同期并網(wǎng)”的要求,導致設備隱患長(cháng)期不能得以發(fā)現和整改,暴露出該電廠(chǎng)反措執行不到位。
3.人員技術(shù)培訓不到位
對繼電保護技術(shù)人員培訓工作重視不足,暴露出圖紙管理、試驗報告編寫(xiě)、現場(chǎng)隱患排查等技能不高。
(三)異常處置暴露的問(wèn)題
“4.19”事件發(fā)生后,公司董事長(cháng)、總經(jīng)理、分管生產(chǎn)副總經(jīng)理及相關(guān)部門(mén)負責人立即趕赴該電廠(chǎng)進(jìn)行事故處理。經(jīng)就地查看判斷,3號主變發(fā)生內部故障損壞需返廠(chǎng)檢修,并于18時(shí)左右匯報集團公司生產(chǎn)運營(yíng)部。
04
防范/整改措施
(一)防止設備異動(dòng)不徹底的措施
1.針對此次發(fā)生的非停事件,統一梳理并核查所有改造項目后的遺留問(wèn)題和安全隱患,制定相應整改措施。
2.按照集團公司有關(guān)技術(shù)監督制度,完善熱工圖紙和過(guò)程文件的詳細記錄。
3.完善SOE系統,針對重要的硬手操信號應設置SOE記錄,便于事故追憶分析。
4. 1-4號機組真空破壞閥DCS控制邏輯中無(wú)閉鎖功能,建議設置機組正常運行狀態(tài)下真空破壞閥的開(kāi)啟閉鎖,以防止DCS畫(huà)面運行人員誤操作。
(二)防止非同期并列的措施
1.落實(shí)管理責任,堵塞管理漏洞
牢固樹(shù)立安全生產(chǎn)“全局性地位、基礎性作用”的理念,切實(shí)履行企業(yè)安全生產(chǎn)主體責任,嚴格落實(shí)各級人員的安全生產(chǎn)責任制;充分發(fā)揮安全生產(chǎn)“雙防機制”的作用,結合當前正在開(kāi)展的春季安全大檢查和“防范重大事故,確保安全穩定”百日行動(dòng),重點(diǎn)督查系統各單位制度落實(shí)、責任落實(shí)情況,堅持“制度管總、行動(dòng)保障、作風(fēng)兜底”,對于履職不嚴、盡責不力的單位和個(gè)人,堅持“無(wú)后果追究、有后果從重”的原則,嚴抓嚴管,堅決懲處,全面堵塞安全生產(chǎn)管理中的漏洞。
2.落實(shí)技術(shù)責任,夯實(shí)基礎管理
全面落實(shí)技術(shù)管理責任,全面落實(shí)技術(shù)領(lǐng)導和技術(shù)總負責人制度,充分發(fā)揮三級技術(shù)監控網(wǎng)絡(luò )的作用,加強技術(shù)監控管理,規范技術(shù)審批流程;班組要履行技術(shù)管理職責,加大技術(shù)人才培養,夯實(shí)技術(shù)基礎管理;結合集團公司新修訂的《技術(shù)監控管理辦法》,安徽公司擬重新修訂省公司并組織基層企業(yè)修訂本企業(yè)《技術(shù)監控管理實(shí)施細則》,制訂全年技術(shù)監控省公司督查計劃,逐月按計劃開(kāi)展技術(shù)監控檢查,全年完成15項技術(shù)監督和管理項目的檢查。
3.立即開(kāi)展電氣二次專(zhuān)項隱患排查治理
針對本次事故,安徽公司決定立即組織電氣二次專(zhuān)家組,在系統內開(kāi)展一次專(zhuān)項隱患排查治理工作,排查工作堅持“立查立改、邊查邊改”原則。排查范圍如下:
(1)排查各同期裝置是否超校驗周期,如有應立即開(kāi)展校驗并確保正常。
(2)排查各變壓器預試是否超周期,預試報告是否合格,如違反預防性試驗規定,應立即采取防范措施。
(3)排查各發(fā)電機、變壓器、母線(xiàn)、電壓互感器、電流互感器、線(xiàn)路新投入、或一次回路有改動(dòng)后,并列前是否開(kāi)展核相,是否開(kāi)展假同期及采樣試驗,試驗報告是否有異常,如有應立即整改。
(4)重點(diǎn)排查防止非同期并列反事故措施落實(shí)情況:并列操作票是否正確,是否嚴格執行“兩票三制”;同期繼電器、整步表和自動(dòng)準同期裝置,尤其是接入同期裝置的電壓回路是否完整、接線(xiàn)無(wú)誤;斷路器操作控制回路電纜絕緣是否合格;各待并側與系統側相序是否一致。如存在任何異常,應立即排除異常,否則嚴禁并網(wǎng)。
(5)排查全廠(chǎng)控制用直流系統,消除所有接地故障,嚴禁直流回路混入交流量。
(6)排查圖紙、規程、定值、邏輯等專(zhuān)業(yè)基礎管理工作。
4.加強人員技能培訓