2019年4月19日，安徽某發(fā)電廠(chǎng)3號機組因“凝汽器真空低”保護跳閘，在機組恢復啟動(dòng)并網(wǎng)過(guò)程中，3號主變損壞。相關(guān)情況如下：

一、主要設備情況簡(jiǎn)介

（一）3號主變5003斷路器

生產(chǎn)廠(chǎng)家：西門(mén)子（杭州），開(kāi)關(guān)型號：3AP2-F1，額定電壓：550kV，額定短路開(kāi)斷電流：63kA，制造年份編號：18/K40040863，投運日期：2018年12月。

（二）3號主變

生產(chǎn)廠(chǎng)家：保定變壓器廠(chǎng)，主變型號：SFP-370000/500，額定容量：370000kVA，額定電壓：525±2×2.5%/20kV，額定電流：406.9/10681A，冷卻方式：強迫油循環(huán)風(fēng)冷，接線(xiàn)組別：Y0/△—11，生產(chǎn)日期：1996年6月，投運日期：1998年9月。

（三）3號發(fā)電機

生產(chǎn)廠(chǎng)家：上海電機廠(chǎng)，發(fā)電機型號：QFS2-320-2，額定功率/視在功率：320MW/356MVA，定子電壓：20000V，定子電流：10264A，冷卻方式：雙水內冷，接線(xiàn)組別：YY，生產(chǎn)日期：1995年6月，投運日期：1998年9月,2014年增容至320MW。

（四）3號高廠(chǎng)變

生產(chǎn)廠(chǎng)家：保定變壓器廠(chǎng)，主變型號：SFF7-40000/20，額定容量：40000/20000-20000千伏安，額定電壓：20±2×2.5%/6.3-6.3kV，額定電流：406.9/10681A，冷卻方式：ONAN（自）/ONAF，接線(xiàn)組別：D，Yn1-Yn1，生產(chǎn)日期：1995年6月，投運日期：1998年9月。

（五）3號機微機同期裝置

生產(chǎn)廠(chǎng)家：深圳市智能設備開(kāi)發(fā)有限公司，型號：SID-2CM-SV，投運日期：2009年3月。

3號機組原設計為單獨集控室控制。2014年，通過(guò)“兩機一控”項目改造后，將3號機組集控室遷至4號機組集控室，合并為二期控制室。原有3號機組集控室改造為仿真機培訓室。

二、事件經(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。

圖1 非停前后主要參數歷史趨勢

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。

圖2 主變損壞照片

圖3 主變損壞照片

二、初步原因分析

（一）非停原因

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，如圖2所示。

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。

圖4 非停前真空下降趨勢

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（如圖4和圖5所示）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。

圖5 真空破壞閥異常打開(kāi)前的運行操作記錄

（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)。如圖6和圖7所示。

圖6 MCC柜真空破壞閥控制端子排接線(xiàn)

圖7 仿真機室操作臺真空破壞閥操作臺硬按鈕

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°。

圖8 3號機故障錄波圖形

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（位于平圩電廠(chǎng)），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。

圖9 3號主變試驗報告

圖10 3號主變試驗報告

三、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。

2.隱患排查不徹底。2018年熱工專(zhuān)業(yè)管理提升專(zhuān)項活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中控制回路排查不到位、隱患排查不實(shí)不細，未能發(fā)現3號機真空破壞門(mén)回路多余接線(xiàn)未拆除隱患。

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（3）”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11 3號發(fā)變組C柜端子圖

圖12 3號發(fā)變組電壓回路原理展開(kāi)圖

圖13 3號機同期裝置端子接線(xiàn)圖

上述圖紙錯誤，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。

圖14 3號機開(kāi)機電氣試驗方案

圖15 3號機同期裝置更換試驗報告

上述試驗方案、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，安徽公司董事長(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。

“4.19”非停發(fā)生后，該電廠(chǎng)在機組恢復啟動(dòng)過(guò)程中，13時(shí)03分，又發(fā)生主變故障導致機組并網(wǎng)失敗、3號主變現場(chǎng)冒煙，急于事故處理，生產(chǎn)指揮忙亂，未在規定時(shí)間向集團公司匯報。

四、防范措施

（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

采取“導師帶徒”、基礎知識培訓、技能競賽等措施，提高繼電保護人員現場(chǎng)基本技能和技術(shù)資料管理水平。

五、事故調查與處理

“4.19”事件發(fā)生后，安徽公司當晚即成立了事故調查組并指導電廠(chǎng)制定搶修方案，目前現場(chǎng)事故調查及搶修工作正按部就班開(kāi)展。電廠(chǎng)成立了保安全、保環(huán)保、保搶修等工作小組，明確任務(wù)、落實(shí)責任，積極開(kāi)展相關(guān)工作，目前搶修工作緊張有序，4號機組已于20日20時(shí)32分按調度令并網(wǎng)運行。