朱 峰 崔偉虹
(中國(guó)石化資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理有限公司 齊魯石化分公司熱電廠,山東 淄博255411)
某熱電廠擁有8 機(jī)8 爐,采用母管制供氣。每臺(tái)機(jī)帶一臺(tái)主變、一臺(tái)廠用變,每臺(tái)機(jī)的廠用變給本機(jī)組廠用系統(tǒng)供電。1、2 號(hào)主變?yōu)殡p圈變壓器,高壓側(cè)接35kv 母線;3、4 號(hào)主變?yōu)槿ψ儔浩?,高壓?cè)接110kv 母線,中壓側(cè)接35kv 母線;5、6 號(hào)主變?yōu)殡p圈變壓器,高壓側(cè)接110kv 母線;7、8 號(hào)主變?yōu)槿ψ儔浩?,高壓?cè)接110kv 母線,中壓側(cè)接三期35kv 母線;1、2 號(hào)聯(lián)絡(luò)變高壓側(cè)通過兩條220kv 母線與電網(wǎng)連接,低壓側(cè)接110kv 母線;母線均采用雙母分段制。01 號(hào)廠備變引自35kv 母線帶6kv 備用Ⅰ段;02 號(hào)廠備變引自三期35kv 母線帶6kv 備用Ⅱ段,6KV 備用Ⅰ、Ⅱ段有開關(guān)聯(lián)絡(luò)。
事故發(fā)生前電氣運(yùn)行方式為6 爐7 機(jī),2 號(hào)機(jī)、3 號(hào)爐熱備用,4號(hào)爐大修,220kvⅠ線帶1 號(hào)聯(lián)絡(luò)變接110kvⅠ母,220kvⅡ線帶2 號(hào)聯(lián)絡(luò)變接110kv Ⅱ母,35kv、110kv 母線雙母并列運(yùn)行。01 號(hào)廠備變接35kvⅠ母線帶6kv 廠用電Ⅱ段,并為全廠廠用電提供備用電源,02 號(hào)廠備變備用。
事故當(dāng)天,電廠所在地區(qū)突降暴雨并伴有強(qiáng)雷電,直流系統(tǒng)發(fā)生多次接地,3 臺(tái)廠用變(1、4、5 號(hào))和4 臺(tái)低廠變(1、2、5、6 號(hào))瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作跳閘,造成相應(yīng)機(jī)組廠用電中斷最終使在運(yùn)的6 爐7 機(jī)全部停運(yùn)。
15:47:39 4 號(hào)主變低壓側(cè)開口三角電壓告警;
15:50 左右 二期保護(hù)室內(nèi)直流屏1 號(hào)屏發(fā)生多次直流接地;
15:51:58 6 號(hào)低廠變跳閘,備用電源自投動(dòng)作;
15:52:00 1 號(hào)、2 號(hào)、5 號(hào)低廠變跳閘,備用電源自投動(dòng)作;
15:52:03 5 號(hào)廠用變跳閘,快切動(dòng)作合上6503、6504;
15:52:07 1 號(hào)廠用變跳閘,快切動(dòng)作合上6103、6104;
15:52:38 4 號(hào)廠用變跳閘,快切動(dòng)作合上6403、6404;
15:52:40 01 號(hào)高備變過流保護(hù)動(dòng)作,開關(guān)跳閘,6kv 廠用電Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段失電。
6kv 廠用電Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段失電后,直接造成相對(duì)應(yīng)的1、2、5、6號(hào)爐重要輔機(jī)全部失電,鍋爐相關(guān)保護(hù)動(dòng)作,造成相應(yīng)鍋爐滅火。又由于鍋爐給水系統(tǒng)多臺(tái)給水泵運(yùn)行在6kv 廠用電Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段,造成失電后鍋爐給水壓力迅速下降,7 號(hào)、8 號(hào)爐汽包水位低保護(hù)動(dòng)作,鍋爐滅火。
廠用電中斷使2、4 號(hào)循環(huán)水泵跳閘,5 號(hào)循環(huán)泵因失電無法聯(lián)動(dòng),循環(huán)水中斷,真空急降至-41KPa,1 號(hào)、3 號(hào)機(jī)手動(dòng)緊急解列。廠用電中斷使凝泵、冷水泵跳閘,備用泵失電無法聯(lián)動(dòng),4 號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)動(dòng)作跳閘。5~8 號(hào)機(jī),由于鍋爐全部滅火,主汽壓力急降,緊急打閘解列。
經(jīng)分析測(cè)試認(rèn)為非電量保護(hù)誤動(dòng)是引發(fā)本次事故的直接原因。事故時(shí)恰逢雷雨天氣,空氣濕度大,造成直流系統(tǒng)絕緣降低,形成間歇性直流接地,引起控制電纜對(duì)地和線間電容充放電過程的反復(fù),形成多次干擾信號(hào)。同時(shí)又遇到雷電電磁干擾,使抗擾能力弱的3 臺(tái)廠用變(1、4、5 號(hào))和4 臺(tái)低廠變(1、2、5、6 號(hào))瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作跳閘。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)試,高廠變和低廠變非電量保護(hù)動(dòng)作功率為0.025W,同時(shí)沒有必要的延時(shí)不符合《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中“所有涉及直接跳閘的重要回路應(yīng)采用動(dòng)作電壓在額定直流電源電壓的55%~70%范圍以內(nèi)的中間繼電器,并要求其動(dòng)作功率不低于5W” 以及“直跳回路開入量應(yīng)設(shè)置必要的延時(shí)防抖回路,防止由于開入量的短暫干擾造成保護(hù)裝置誤動(dòng)出口”的規(guī)定。
廠用電系統(tǒng)和給水系統(tǒng)運(yùn)行方式存在薄弱環(huán)節(jié),在突發(fā)性多臺(tái)廠用變停電的情況下,沒有足夠的安全裕度,是造成事故擴(kuò)大的原因。
2 號(hào)機(jī)檢修,出于節(jié)能考慮在01 號(hào)廠備變帶廠用6kvⅡ段情況下,同時(shí)承擔(dān)其他各段備用電源,雖然也符合廠用備用電源的配置原則,但安全裕度減小,特別是在雷雨天氣,不能應(yīng)對(duì)突發(fā)多段廠用電同時(shí)失電的特殊情況。若安排02 號(hào)廠備變運(yùn)行,承擔(dān)5 號(hào)~8 號(hào)機(jī)爐備用電源,則有可能減少對(duì)5 號(hào)~8 號(hào)機(jī)爐的影響。給水系統(tǒng)運(yùn)行方式不夠合理。2 臺(tái)以上給水泵工作在同一段母線上,一旦失電同時(shí)退出,同時(shí)聯(lián)備泵數(shù)量不足,事故時(shí)聯(lián)備泵失電聯(lián)動(dòng)不成功,從而造成給水壓力低,7、8 號(hào)爐被迫停爐。
加強(qiáng)保護(hù)抗干擾性檢查,對(duì)全廠所有非電量直跳回路進(jìn)行檢查,對(duì)不能達(dá)到反措要求的進(jìn)行整改,非電量直跳增加必要延時(shí)或者聯(lián)系廠家更換符合反措要求的非電量模塊,無法實(shí)現(xiàn)的給非電量回路加裝大功率中間繼電器,非電量保護(hù)由直跳改為告警,用中間繼電器接點(diǎn)啟動(dòng)跳閘,提高保護(hù)的抗干擾能力,避免再次發(fā)生誤動(dòng)作。
合理安排廠用電系統(tǒng)運(yùn)行方式,特別是特殊天氣情況下的運(yùn)行方式,當(dāng)運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí),及時(shí)開展風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),研究、評(píng)估發(fā)供電系統(tǒng)和重要輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行方式的安全可靠性。根據(jù)機(jī)爐運(yùn)行情況,按照風(fēng)險(xiǎn)分散的原則,合理安排給水泵、循環(huán)水泵等重要輔機(jī)運(yùn)行方式,接在同一段6KV 母線上的重要輔機(jī)原則上不安排同時(shí)運(yùn)行。若因設(shè)備檢修等原因同時(shí)運(yùn)行時(shí),采取臨時(shí)性特護(hù)措施,以減少因故障跳閘造成的風(fēng)險(xiǎn),提高運(yùn)行可靠性。
本次事故的發(fā)生給我們帶來兩點(diǎn)啟示:一是,重視繼電保護(hù)抗干擾問題,嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家電網(wǎng)重大事故反措要求。在采用了帶屏蔽控制電纜和采取可靠接地等抗干擾措施后,還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)保護(hù)裝置自身抗干擾性能的檢查,特別是保護(hù)生產(chǎn)廠家應(yīng)從設(shè)計(jì)和硬件層面保證產(chǎn)品的抗干擾性。二是,合理平衡經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與安全運(yùn)行之間的關(guān)系。在異常天氣及其他特殊情況下,電廠電氣運(yùn)行方式以及汽機(jī)鍋爐重要輔機(jī)的運(yùn)行方式應(yīng)以保證足夠的安全裕度為主,防止在突發(fā)事故時(shí)因安全裕度不足導(dǎo)致事故擴(kuò)大。
[1]國(guó)家電網(wǎng)公司:十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)[Z].
[2]變壓器非電量保護(hù)誤動(dòng)問題分析與對(duì)策[J].中國(guó)電力,2003(03).