陳增潤(rùn)

(中電投河南電力有限公司開(kāi)封發(fā)電分公司，河南 開(kāi)封 475002)

避免孤立網(wǎng)運(yùn)行擴(kuò)大事故的分析與措施

陳增潤(rùn)

(中電投河南電力有限公司開(kāi)封發(fā)電分公司，河南 開(kāi)封 475002)

闡述了在異常狀況下確保孤立網(wǎng)運(yùn)行安全的重要性，介紹了一起孤立網(wǎng)運(yùn)行事故的現(xiàn)象，闡述了避免大面積停電事故的處理過(guò)程，總結(jié)了孤立網(wǎng)運(yùn)行的處理要點(diǎn)及防止事故擴(kuò)大的措施，為今后應(yīng)對(duì)類似情況積累了經(jīng)驗(yàn)。

孤立網(wǎng)運(yùn)行；事故擴(kuò)大；大面積停電

1 孤立網(wǎng)運(yùn)行簡(jiǎn)介

孤立網(wǎng)運(yùn)行是一種少見(jiàn)的特殊運(yùn)行方式，在此運(yùn)行方式下要求電廠運(yùn)行人員必須能夠果斷、正確地處理各種異常狀況，確保機(jī)組和孤立網(wǎng)運(yùn)行的安全，避免重大事故的發(fā)生，否則將造成全廠停電以及所帶電網(wǎng)全部大面積停電的重大事故。

某電廠通過(guò)2條聯(lián)絡(luò)線與上級(jí)省網(wǎng)相連。事故當(dāng)日，一條聯(lián)絡(luò)線處于檢修狀態(tài)，另一條聯(lián)絡(luò)線因電網(wǎng)發(fā)生事故突然中斷，造成該廠機(jī)組與省電網(wǎng)脫開(kāi)并對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，形成該廠5臺(tái)機(jī)組孤立網(wǎng)運(yùn)行方式，被迫帶開(kāi)封、商丘等豫東地區(qū)負(fù)荷。若此情況處理不好，再次發(fā)生突發(fā)事故將造成豫東地區(qū)大面積停電的重大事故。

2 孤立網(wǎng)事故現(xiàn)象及處理過(guò)程

此孤立網(wǎng)運(yùn)行是由外部因素引起的。事故前，該電廠的運(yùn)行方式為：該電廠與上級(jí)省網(wǎng)通過(guò)2條聯(lián)絡(luò)線相連，其中1條聯(lián)絡(luò)線因正常檢修退出，5臺(tái)機(jī)組全部滿負(fù)荷正常運(yùn)行，除了一小部分電量被送往開(kāi)封、商丘等地區(qū)外，大部分電量通過(guò)此聯(lián)絡(luò)線送往省電網(wǎng)。

14:21，機(jī)組聲音突變，閃光報(bào)警器聲光報(bào)警，機(jī)組負(fù)荷突降50 %，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升。工作人員立即去掉緊急停機(jī)按鈕保護(hù)蓋，關(guān)閉報(bào)警器報(bào)警聲音并將右手放在緊急停機(jī)按鈕上，一旦汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)3 330 r/min，立即打閘，以防止汽輪發(fā)電機(jī)組因超速造成損壞。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高到3 173 r/min后，轉(zhuǎn)速停止上升并在3 110～3 140 r/min之間擺動(dòng)。此時(shí)，全廠所有鍋爐安全門全部動(dòng)作，大量對(duì)空排汽。

根據(jù)事故現(xiàn)象，判斷為系統(tǒng)沖擊引起全廠機(jī)組與系統(tǒng)解列、機(jī)組未跳閘的孤立網(wǎng)運(yùn)行。

同時(shí)，還根據(jù)機(jī)組帶半負(fù)荷、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速在3 110～3 140 r/min之間擺動(dòng)，確定全廠機(jī)組處于帶一定區(qū)域負(fù)荷的大孤立網(wǎng)運(yùn)行。

工作人員迅速確定處理要點(diǎn)：機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)承受第1撥的系統(tǒng)沖擊，必須維持機(jī)組穩(wěn)定，保證機(jī)組一直穩(wěn)定運(yùn)行，防止再次出現(xiàn)系統(tǒng)沖擊，且不可進(jìn)行影響機(jī)組負(fù)荷的操作。

根據(jù)處理要點(diǎn)，立即進(jìn)行切換備用汽封汽源，調(diào)整汽封壓力及凝結(jié)器水位等穩(wěn)定機(jī)組運(yùn)行的操作和調(diào)整(不影響機(jī)組負(fù)荷及系統(tǒng)周波)，確保機(jī)組不跳閘，為全廠處理事故創(chuàng)造有利條件和爭(zhēng)取事故處理時(shí)間。由于該電廠與電網(wǎng)唯一的聯(lián)絡(luò)線跳閘，該廠機(jī)組孤立網(wǎng)帶包括開(kāi)封、商丘在內(nèi)的豫東地區(qū)的負(fù)荷，形勢(shì)十分嚴(yán)峻，隨時(shí)可能造成全廠停電，必須采取降低并穩(wěn)定系統(tǒng)周波的措施。經(jīng)過(guò)電氣多次調(diào)整，系統(tǒng)周波逐漸穩(wěn)定在51 Hz左右。全廠機(jī)組一直堅(jiān)持到聯(lián)絡(luò)線恢復(fù)后，才結(jié)束約3 h的孤立網(wǎng)運(yùn)行。

3 事故處理時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1 判斷正確、處理果斷

孤立網(wǎng)運(yùn)行并不可怕，只要做到冷靜，先判斷后操作，就可以保住機(jī)組、保護(hù)孤立網(wǎng)、避免重大事故的發(fā)生。在操作時(shí)應(yīng)切記：不能擅自進(jìn)行影響機(jī)組負(fù)荷的操作，否則將可能造成嚴(yán)重后果。

3.2 不可因匯報(bào)錯(cuò)過(guò)時(shí)機(jī)

孤立網(wǎng)運(yùn)行往往是突發(fā)的、涉及全廠所有機(jī)組的事故，在事故初期短短幾分鐘內(nèi)，必須根據(jù)現(xiàn)象快速處理，不可因請(qǐng)示、匯報(bào)而耽誤時(shí)間，錯(cuò)過(guò)最佳的處理時(shí)機(jī)。關(guān)鍵時(shí)刻應(yīng)迅速、果斷、正確地處理好對(duì)機(jī)組的操作和調(diào)整，穩(wěn)定機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，才能為全廠處理事故創(chuàng)造條件，等待和不作為只能等到事故。

3.3 應(yīng)有全局觀

要有勇于承擔(dān)責(zé)任的勇氣和犧牲自己保證全局的信念。當(dāng)發(fā)生機(jī)組聲音突變、負(fù)荷突降、轉(zhuǎn)速升高、鍋爐安全門全部動(dòng)作等突發(fā)情況時(shí)，不能因害怕機(jī)組損壞而將機(jī)組停下，否則很可能造成系統(tǒng)崩潰；更不能擅自操作啟停設(shè)備，否則會(huì)引起周波大幅度波動(dòng)。應(yīng)當(dāng)盡力保證機(jī)組安全，在沒(méi)有得到明確指示前，只能進(jìn)行調(diào)整機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的必要操作，同時(shí)密切監(jiān)視機(jī)組的重要參數(shù)；只要未達(dá)到規(guī)程規(guī)定的緊急停機(jī)條件，堅(jiān)決不能打閘，并杜絕因機(jī)組不穩(wěn)定就提前啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵等影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的操作，避免出現(xiàn)突發(fā)事故。

3.4 合理調(diào)整系統(tǒng)周波

孤立網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，必須注意機(jī)組負(fù)荷、外界用電負(fù)荷和系統(tǒng)周波，盡量將周波維持在50 Hz左右，以保證機(jī)組安全和供電品質(zhì)。根據(jù)“并網(wǎng)前調(diào)轉(zhuǎn)速、并網(wǎng)后調(diào)負(fù)荷”的原則，將孤立網(wǎng)看成并網(wǎng)前的特殊狀態(tài)，此“并網(wǎng)前”狀態(tài)可理解為孤立網(wǎng)與電網(wǎng)系統(tǒng)脫開(kāi)狀態(tài)。因?yàn)槠啺l(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的交流電不能儲(chǔ)存，所以生產(chǎn)的電負(fù)荷與外界所用的電負(fù)荷始終相等。孤立網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，加減負(fù)荷直接調(diào)整調(diào)速汽門開(kāi)度，實(shí)際調(diào)整汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，即調(diào)整系統(tǒng)周波。在這次事故處理中，各機(jī)組加減負(fù)荷操作都是經(jīng)值長(zhǎng)批準(zhǔn)、按值長(zhǎng)要求進(jìn)行的，在調(diào)整時(shí)也充分考慮某個(gè)機(jī)組調(diào)速汽門的開(kāi)度對(duì)整個(gè)孤立網(wǎng)系統(tǒng)周波的影響。

3.5 保持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定

值長(zhǎng)在指揮孤立網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將保持外界負(fù)荷穩(wěn)定、孤立網(wǎng)內(nèi)所有機(jī)組穩(wěn)定放在首位。根據(jù)系統(tǒng)周波高低及時(shí)加減機(jī)組出力，或通過(guò)限制外界負(fù)荷將周波穩(wěn)定在50 Hz左右。當(dāng)機(jī)組出力異常或者甩負(fù)荷甚至跳閘時(shí)，必須果斷拉掉對(duì)應(yīng)負(fù)荷，保證汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速不危及保安器動(dòng)作。在此次事故中，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速在3 110～3 140 r/min之間擺動(dòng)時(shí)，值長(zhǎng)下令拉掉部分不重要用戶，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降到2 920 r/min；同時(shí)又及時(shí)調(diào)整1臺(tái)機(jī)組出力，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3 060 r/min左右。

3.6 規(guī)范操作應(yīng)對(duì)機(jī)組跳閘

若發(fā)生機(jī)組跳閘，應(yīng)盡量在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速降低到2 800 r/min前掛閘，待其恢復(fù)至3 000 r/min時(shí)全面檢查系統(tǒng)，正常待命。當(dāng)遇到機(jī)組跳閘無(wú)法恢復(fù)時(shí)，必須停機(jī)，在低周波時(shí)應(yīng)盡量利用主油泵工作時(shí)間，延后啟動(dòng)油泵時(shí)間，并立即聯(lián)系班長(zhǎng)、值長(zhǎng)，經(jīng)批準(zhǔn)后啟動(dòng)或等到周波高時(shí)再投油泵(盡量啟動(dòng)交流潤(rùn)滑油泵，不用直流潤(rùn)滑油泵)，防止全廠停電、直流電量提前用完或所有機(jī)組因沒(méi)有潤(rùn)滑而斷油燒瓦，進(jìn)一步造成事故擴(kuò)大，影響整個(gè)電廠恢復(fù)供電。當(dāng)停機(jī)過(guò)程中，交、直流潤(rùn)滑油泵和高壓油泵均無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)啟動(dòng)頂軸油泵、定期手動(dòng)盤車等有效措施，防止發(fā)生大軸彎曲事故。

3.7 監(jiān)視重要參數(shù)

運(yùn)行中的危險(xiǎn)狀況往往不止一次，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速可能出現(xiàn)突上突下、大幅度變動(dòng)，原因是多方面的，如：再次系統(tǒng)沖擊、外界負(fù)荷大幅度變化、鍋爐汽溫汽壓不穩(wěn)、鍋爐滅火、汽輪機(jī)甩負(fù)荷、啟動(dòng)影響周波的設(shè)備等。每次沖擊都是對(duì)運(yùn)行人員的考驗(yàn)。在首次系統(tǒng)沖擊穩(wěn)定后，必須盡快完成穩(wěn)定機(jī)組運(yùn)行的操作和調(diào)整，重新安排人員監(jiān)視重要參數(shù)，準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)再次沖擊。

3.8 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

加強(qiáng)學(xué)習(xí)事故通報(bào)，并組織值際反事故演習(xí)和事故預(yù)想。運(yùn)行人員認(rèn)真參加值際系統(tǒng)沖擊演習(xí)，并在演習(xí)后集中點(diǎn)評(píng)和討論，積累了許多經(jīng)驗(yàn)和技巧，在這次事故處理中做到胸有成竹、配合默契、上下一心、協(xié)調(diào)作戰(zhàn)，成功保住了機(jī)組和孤立網(wǎng)，并堅(jiān)持了近3 h，為電網(wǎng)處理事故贏得了時(shí)間。

4 結(jié)束語(yǔ)

此前，該由廠曾經(jīng)遭遇多起系統(tǒng)沖擊，且每次系統(tǒng)沖擊時(shí)都出現(xiàn)全廠機(jī)組全部跳閘、孤立網(wǎng)瓦解，全廠和豫東地區(qū)出現(xiàn)大面積停電事故。此次孤立網(wǎng)事件是建廠以來(lái)首次成功解決機(jī)組正常運(yùn)行、未造成全廠停電的案例，避免了開(kāi)封、商丘等豫東地區(qū)大面積停電的重大事故，為今后應(yīng)對(duì)類似情況積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

陳增潤(rùn)(1962-)，男，工程師，主要從事電廠鍋爐補(bǔ)給水處理、凝結(jié)水精處理、循環(huán)水處理、爐內(nèi)加藥、煤水、脫硫加藥、工業(yè)廢水、生活污水處理系統(tǒng)設(shè)備的大小修、技改和維護(hù)等工作，email：hnkf007@126.com。

2014-10-30。