TV二次反充電,保護失壓全廠(chǎng)停電
【事故經(jīng)過(guò)】
2007年05月11日11:00時(shí),某熱電廠(chǎng)電氣運行人員在對110 kV升壓站巡檢時(shí),發(fā)現I母C相支持瓷瓶上部支架有塊被風(fēng)刮上去的塑料布。12:00,中調令“I母由運行轉為檢修”,當按操作票步驟進(jìn)行到“斷母聯(lián)112開(kāi)關(guān)”時(shí),發(fā)現母聯(lián)斷路器不能正常斷開(kāi)。16:25,中調令采用拉開(kāi)母聯(lián)隔離刀閘方式對I母停電。在操作過(guò)程中,1號、2號發(fā)電機和寧集I、Ⅱ回線(xiàn)路相繼跳閘,110kV母線(xiàn)失電,全廠(chǎng)停電。
具體保護動(dòng)作情況(接跳閘順序)
1、2號發(fā)電機組與系統解列的原因為2號主變保護A柜高壓側阻抗保護動(dòng)作。動(dòng)作原因:高壓側TV電壓二次電纜絕緣下降,各相及開(kāi)口三角出現較高感應電壓(開(kāi)口三角電壓10V左右),造成裝置無(wú)法判別TV斷線(xiàn),未能閉鎖阻抗保護,致使保護出口動(dòng)作。
2、寧集I、Ⅱ回線(xiàn)路跳閘原因為兩條線(xiàn)路的線(xiàn)路保護由于裝置內部TV斷線(xiàn)參數配置不對,在TV斷線(xiàn)后未能閉鎖保護,造成阻抗Ⅲ段保護動(dòng)作跳閘。
3、1號機組跳閘原因為1號機組勵磁系統動(dòng)態(tài)調節異常。當2號機組解機列和寧集I、Ⅱ回跳閘后,1號發(fā)電機勵磁系統控制異常,勵磁系統調整過(guò)程中出現了勵磁電壓低于發(fā)電機失磁保護中勵磁電壓整定值,時(shí)間持續近1s,發(fā)電機失磁保護T3動(dòng)作,最終造成機組停機。
3、全廠(chǎng)失電后,l號、2號機爐設備檢查情況
(1)由于全廠(chǎng)失電,1號、2號機組失去了廠(chǎng)用電,鍋爐嚴重缺水。根據這次事故后的歷史數據分析,事故發(fā)生時(shí),鍋爐未超壓,主汽壓力最高達到13.93 MPa;主汽溫度534℃,未超溫(額定主汽溫度540℃),再熱汽溫528℃,未超溫(額定再熱汽溫540℃);事故發(fā)生時(shí),過(guò)熱器管壁溫度531℃,且滅火后逐漸緩慢下降,過(guò)熱器管壁(12CrlMoV)允許極限溫度為570℃,過(guò)熱器管壁溫度未超溫;事故發(fā)生時(shí),再熱器管壁溫度為395℃,再熱器管壁材質(zhì)為12CrlMoV,允許極限溫度為570℃,未超溫;事故發(fā)生時(shí),省煤器管壁溫度258℃,最高溫度為420℃,隨后逐漸降低為350℃;鍋爐滅火后未造成爐膛結焦,鍋爐輔機設備也未造成損壞,鍋爐膨脹系統正常,電廠(chǎng)運行人員按照事故停爐后操作規程進(jìn)行了操作。
(2)從1號、2號爐受熱面管歷史數據分析可以看出,除水冷壁管屏外其它受熱面管均隨爐冷卻,受溫度變化影響不大。由于水冷壁管屏沒(méi)有直接的溫度測點(diǎn),只能通過(guò)燃燒室的溫度進(jìn)行推測。鍋爐燃燒室有上部、中部和下部床溫3個(gè)溫度測點(diǎn),從各溫度測點(diǎn)看,甩負荷后,燃燒室上部和中部溫度急劇下降,從16:52到17:13燃燒室中部溫度由845℃降到450℃。而下部床溫從16:51-22:17始終在700 ℃上,到次日00:47還在600℃以上。由此可知,在水冷壁管屏缺水情況下,上部和中部的水冷壁管屏受溫度變化影響不是很大,但下部水冷壁管屏受爐料溫度的持續影響可能產(chǎn)生球化現象,這將對管屏材質(zhì)的高溫使用性能帶來(lái)影響,但產(chǎn)生球化的程度需進(jìn)行割取管樣檢驗后才能進(jìn)行判別。
(3)l號、2號機組失電后,汽輪機主汽門(mén)、調門(mén)除2號機組1號高壓主氣門(mén)未關(guān)閉到位外,其余均及時(shí)關(guān)閉到位。由歷史趨勢看,從失電到停機的整個(gè)過(guò)程中,1號機組5個(gè)軸的最大振動(dòng)值為75微米,持續時(shí)間1s;2號機組5個(gè)軸的最大振動(dòng)值為206微米,持續時(shí)間1 s;轉速從3000 r/min迅速下降,無(wú)嚴重超速反映;1號、2號機組直流潤滑油油泵在16:59啟動(dòng),交流油泵在17:44啟動(dòng),及時(shí)提供軸系潤滑支持,未發(fā)現汽輪機設備損壞情況。
【原因分析】
在進(jìn)行正常倒閘操作時(shí),由于母聯(lián)開(kāi)關(guān)機構連桿銷(xiāo)子脫落,開(kāi)關(guān)無(wú)法正常操作,造成跳閘線(xiàn)圈燒毀,經(jīng)調度同意后直接拉開(kāi)隔離刀閘進(jìn)行I母停電操作。操作過(guò)程中由于隔離刀閘主觸頭和輔助接點(diǎn)動(dòng)作不同步(刀閘主觸頭分開(kāi)1.7 s后輔助接點(diǎn)才切換),由于操作前按該廠(chǎng)運行規程將母線(xiàn)TV并列把手投入,造成兩段母線(xiàn)TV并列運行,出現由Ⅱ母TV通過(guò)二次向I母TV反充電現象,導致母線(xiàn)TV二次側的小空氣開(kāi)關(guān)跳閘。跳閘后,造成線(xiàn)路及發(fā)變組保護裝置失壓,而且勵磁裝置存在問(wèn)題,造成機組及線(xiàn)路跳閘,引發(fā)全廠(chǎng)停電事故。
暴露出的問(wèn)題有:
1、現有電氣運行操作規程不完善,在母線(xiàn)停電非正常操作時(shí),造成TV二次向一次反充電。
2、二次系統存在安全隱患,保護閉鎖功能不能發(fā)揮作用,電纜絕緣下降,大擾動(dòng)下勵磁調節異常,暴露出二次系統試驗、驗收、運行管理等存在薄弱環(huán)節。
【防范措施】
1、根據設備現狀,重新審核現有電氣運行操作規程,母線(xiàn)倒閘操作或TV檢修時(shí),應防止TV二次向一次反充電。
2、改進(jìn)保護裝置功能和調試質(zhì)量。建議廠(chǎng)家將TV斷線(xiàn)閉鎖功能直接做在距離保護邏輯中,如加控制字應改在距離保護定值中。試驗要嚴格把關(guān),及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并消除缺陷。
3、盡快對1號機組勵磁系統進(jìn)行軟、硬件升級。1號組勵磁系統控制軟件是舊版本程序,該程序存在的缺陷是造成l號機組勵磁系統控制異常的主要原因。
4、加強對開(kāi)關(guān)的檢查,在開(kāi)關(guān)機構修復后,應進(jìn)行開(kāi)關(guān)電氣、機構特性檢查和調整。
?