國(guó)家電投集團(tuán)中電投電力工程有限公司 李天鵬

1 事件概況

2019年9 月間某火電廠6kV 輸煤B 段皮帶電機(jī)出現(xiàn)永久性接地故障，造成#1機(jī)組6kV-1A 段失電、鍋爐燃燒失穩(wěn)，導(dǎo)致#1機(jī)組跳閘。主要原因如下：錯(cuò)誤設(shè)定電機(jī)開關(guān)零序保護(hù)定值，產(chǎn)生保護(hù)越級(jí)跳閘；錯(cuò)誤整定輸煤6kV 電源饋線開關(guān)零序保護(hù)，再次出現(xiàn)保護(hù)越級(jí)，造成高廠變低壓分支零序保護(hù)動(dòng)作跳閘；錯(cuò)誤設(shè)置廠用電快切裝置，未閉鎖快切，造成啟備變低壓快切開關(guān)出現(xiàn)永久故障；啟備變低壓側(cè)A/B 分支中性點(diǎn)接地電阻箱與中性點(diǎn)的一次連接電纜接反，導(dǎo)致啟備變出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，高壓側(cè)開關(guān)出現(xiàn)跳閘、#1機(jī)組6kV-1A 段失電、鍋爐燃燒失穩(wěn)，#1機(jī)組跳閘。

該電廠循環(huán)水泵出口閥門由于錯(cuò)誤設(shè)置熱控邏輯，在#1機(jī)組6kV-1A 段失電后，#2機(jī)組循環(huán)水泵出口閥門的動(dòng)力電源也出現(xiàn)短時(shí)失電故障，導(dǎo)致循環(huán)水泵出口閥門關(guān)閉，循環(huán)水泵跳閘，#2機(jī)凝汽器真空下降，手動(dòng)打閘停機(jī)。至此電廠兩臺(tái)機(jī)組全部停機(jī)，導(dǎo)致全廠停電事件發(fā)生。該電廠值班人員處理全廠停電事故過(guò)程中，在未查明輸煤皮帶電機(jī)接地故障前，相關(guān)值班員錯(cuò)誤地向總調(diào)度員報(bào)告信息，導(dǎo)致啟備變復(fù)電后，未經(jīng)修復(fù)的皮帶電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)再次故障，使啟備變?cè)俅翁l。

2 事件暴露問(wèn)題

此次事件發(fā)生后，經(jīng)事故調(diào)查組清查統(tǒng)計(jì)，該電廠自2019年1月首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，已發(fā)生7臺(tái)·次非停事件，結(jié)合本次全廠停電事件，暴露出以下主要問(wèn)題：

施工及監(jiān)管力度不足。在火電廠的基建階段缺乏有效的質(zhì)量監(jiān)管。停電事件發(fā)生后，經(jīng)事故調(diào)查組檢查發(fā)現(xiàn)，承建項(xiàng)目的施工單位電纜接線人員未按照變壓器廠接線藍(lán)圖進(jìn)行作業(yè)，誤將#1機(jī)組啟備變低壓側(cè)A/B 分支中性點(diǎn)接地電阻箱與中性點(diǎn)的一次連接電纜接反。分項(xiàng)工程驗(yàn)收前施工單位三級(jí)質(zhì)檢未發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題，監(jiān)理單位驗(yàn)收時(shí)亦未發(fā)現(xiàn)即在分項(xiàng)工程驗(yàn)收單上簽字。同時(shí)，火電廠調(diào)試單位及生產(chǎn)運(yùn)行單位在分部試運(yùn)、整套啟動(dòng)試運(yùn)階段也未能發(fā)現(xiàn)施工接線錯(cuò)誤問(wèn)題，擴(kuò)大了事故的影響范圍。

各級(jí)審核把關(guān)不嚴(yán)。在火電廠調(diào)試階段，調(diào)試單位、運(yùn)行班組未能嚴(yán)格審核各項(xiàng)調(diào)試工作項(xiàng)目及完成質(zhì)量，出現(xiàn)了大量的遺留問(wèn)題，降低了項(xiàng)目后續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性。生產(chǎn)單位將6kV 輸煤1路電源開關(guān)與2路電源開關(guān)的零序I 段保護(hù)定值整定錯(cuò)誤，且未設(shè)置高廠變低壓側(cè)零序I 段動(dòng)作閉鎖快切裝置功能。各級(jí)質(zhì)檢人員、技術(shù)主管審核把關(guān)時(shí)未發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)定值整定的計(jì)算問(wèn)題，再次擴(kuò)大了事故的影響范圍。此外，錯(cuò)誤設(shè)置循環(huán)水泵液控閥門設(shè)備的部分功能，各級(jí)人員在驗(yàn)收檢查、單體調(diào)試中均未發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題，導(dǎo)致#2機(jī)組跳閘，事故全面擴(kuò)大。

運(yùn)行管理有待改善。電廠在生產(chǎn)運(yùn)行管理過(guò)程中存在諸多問(wèn)題：缺乏完善的生產(chǎn)管理制度。結(jié)合該電廠投產(chǎn)后發(fā)生的非停事件，均為事故發(fā)生后以打補(bǔ)丁的方式補(bǔ)充相應(yīng)的制度規(guī)定、技術(shù)措施；運(yùn)行、檢修人員技能水平有待提升。此前因一線操作人員專業(yè)技能水平不足引發(fā)的機(jī)組跳閘事故接連發(fā)生時(shí)，就應(yīng)加大對(duì)運(yùn)行、檢修人員的培訓(xùn)力度，提升專業(yè)技能水平，避免事故再次發(fā)生；應(yīng)急處置能力不足。在事故處理階段，個(gè)別工作人員沒有依照相關(guān)規(guī)定準(zhǔn)確、及時(shí)地上報(bào)事故現(xiàn)場(chǎng)信息，在一定程度上誤導(dǎo)了值班調(diào)度員的決策。

3 事件反思及修正措施

結(jié)合此次全廠停電事件，相關(guān)電廠運(yùn)行維護(hù)部門及基建單位都應(yīng)認(rèn)真組織學(xué)習(xí)，深刻汲取教訓(xùn)，以點(diǎn)帶面，開展安全隱患排查、質(zhì)量隱患清查，避免發(fā)生同類事件。要切實(shí)從人員配置、技能培訓(xùn)、制度健全、設(shè)備維護(hù)等方面加強(qiáng)電廠管理，不斷提高專業(yè)人員技術(shù)管理水平，保障電廠電力系統(tǒng)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。火電廠的各級(jí)調(diào)試、檢修、運(yùn)行人員應(yīng)加大對(duì)并網(wǎng)后的主動(dòng)安全管理，積極將管理進(jìn)度向上級(jí)監(jiān)管單位、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司匯報(bào)，定期或不定期地開展電廠各管理部門的現(xiàn)場(chǎng)考查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題并督促進(jìn)行有效整改。結(jié)合各電廠實(shí)際運(yùn)行情況，具體從以下方面著手。

3.1 堅(jiān)持日?；惨?/h3>

梳理近三年來(lái)新投產(chǎn)的電廠，嚴(yán)格核查調(diào)試、基建遺留問(wèn)題，尤其對(duì)于事故頻發(fā)電廠的施工單位所承建的新建、在建、投產(chǎn)工程，全面、細(xì)致地核查是否存在類似缺陷，杜絕相關(guān)事故的再次發(fā)生。同時(shí)各電廠應(yīng)仔細(xì)排查相同供應(yīng)商提供的循環(huán)水泵液控閥門，檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量，及時(shí)消除相應(yīng)缺陷。清查各電廠啟備變、高廠變、蓄電池、互感器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，按照《電氣裝置安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定規(guī)程 第3部分 電力變壓器》中驗(yàn)收條款要求，具體評(píng)估電力變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性，確保變壓器、蓄電池、廠用電配電裝置安裝、運(yùn)行、維護(hù)符合行業(yè)規(guī)范要求；定期開展內(nèi)阻測(cè)試、蓄電池核容、保護(hù)定檢等工作，對(duì)于發(fā)現(xiàn)及潛在的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行整改[1]。

火電廠電氣設(shè)備運(yùn)行受到季節(jié)性、人為因素的影響會(huì)出現(xiàn)各類故障問(wèn)題，降低線路運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。因此，將巡視工作日常化能有效降低相關(guān)故障發(fā)生的概率，巡視工作應(yīng)包括定期巡視、監(jiān)查巡視，還要做好充分的特殊巡視、夜間巡視以及事故巡視。根據(jù)電廠電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，采取對(duì)應(yīng)的巡視方案、應(yīng)急預(yù)案。與此同時(shí)，還應(yīng)積極引入信息化科技手段進(jìn)行巡視工作，比如借助先進(jìn)設(shè)備檢查裝置進(jìn)行高效的電力輸送運(yùn)行檢測(cè)。

3.2 開展定制化管理

對(duì)于此次事件所暴露出的相關(guān)問(wèn)題，各在建項(xiàng)目建設(shè)單位、已投產(chǎn)項(xiàng)目生產(chǎn)單位應(yīng)積極部署，在基建及運(yùn)營(yíng)期間的定值管理方面應(yīng)至少做到以下幾點(diǎn)：首先，組織各參建單位的相應(yīng)技術(shù)人員再次核查，梳理電氣、熱控專業(yè)保護(hù)定值，對(duì)于出現(xiàn)的多個(gè)版本應(yīng)及時(shí)進(jìn)行收集、統(tǒng)一更新，將審批完成的最新版定值清單由專人予以分發(fā)并專人接收管理；其次，為有效避免錯(cuò)誤設(shè)定保護(hù)定值，應(yīng)將保護(hù)裝置的各類定值進(jìn)行充分驗(yàn)算、模擬組態(tài)，校驗(yàn)無(wú)誤后整理并匯總成清單，由各保護(hù)裝置的管理方進(jìn)行簽字確認(rèn)；再次，設(shè)置專業(yè)崗位管理定值的保護(hù)投退、邏輯修改及變更，嚴(yán)格依照相應(yīng)審批手續(xù)開展保護(hù)定值的變更工作；最后，設(shè)置專業(yè)小組進(jìn)行定向?qū)I(yè)管理，明確各崗位的具體責(zé)任人，對(duì)保護(hù)投退、邏輯、定值等狀態(tài)嚴(yán)格核查驗(yàn)證[2]。

3.3 引入智能化保護(hù)系統(tǒng)

后備防護(hù)技術(shù)主要為火電廠的電氣系統(tǒng)變壓裝置提供零序保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)等功能。零序保護(hù)功能適用于火電廠的配電系統(tǒng)變壓裝置超過(guò)110kVA 時(shí),主變零序電流、間隙零序電流以及主變零序電壓等參數(shù)的系統(tǒng)性保護(hù)。結(jié)合配電設(shè)備的不同接地方式，如經(jīng)間隙接地、不接地以及直接接地方式設(shè)置相應(yīng)的配電系統(tǒng)變壓保護(hù)功能；過(guò)負(fù)荷保護(hù)功能需要借助一項(xiàng)電流發(fā)布預(yù)警信號(hào)，啟動(dòng)風(fēng)扇冷卻器，最終借助調(diào)壓有載閉鎖，并以最大相電流為觸發(fā)性信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的后備保護(hù)功能；過(guò)電流保護(hù)功能主要用于外部故障導(dǎo)致的繞組過(guò)電流的現(xiàn)象，借助安裝復(fù)合電壓的閉鎖裝置能夠依照過(guò)電壓與正常低電壓判定系統(tǒng)故障原因。復(fù)合電壓閉鎖保護(hù)比低電壓?jiǎn)?dòng)具備更強(qiáng)的靈敏性，根據(jù)額定電壓的0.08～0.16倍開展整定作業(yè)。依照傳統(tǒng)保護(hù)模式應(yīng)設(shè)置負(fù)序電壓以及低電壓繼電器，同時(shí)安裝過(guò)電壓繼電器用來(lái)確保復(fù)合性電壓閉鎖裝置能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)自身功能。

綜合智能保護(hù)系統(tǒng)為火電廠配電裝置的保護(hù)提供了智能化的控制與管理；當(dāng)電廠的配電變壓裝置出現(xiàn)故障時(shí)，綜合智能保護(hù)系統(tǒng)能夠迅速開啟針對(duì)性的保護(hù)動(dòng)作，防止配電變壓器的相關(guān)設(shè)備受到損壞，導(dǎo)致大面積停電事故發(fā)生。綜合智能保護(hù)系統(tǒng)使用微機(jī)控制軟件為火電廠配電系統(tǒng)的各設(shè)備提供相對(duì)獨(dú)立的微機(jī)防護(hù)。借助比率差動(dòng)公平變換量原件靈敏的檢測(cè)配電變壓設(shè)備的內(nèi)部電流故障情況。

微機(jī)控制系統(tǒng)作為綜合智能保護(hù)系統(tǒng)的主要防護(hù)功能，可及時(shí)檢測(cè)出配電變壓設(shè)備的故障參數(shù)并進(jìn)行針對(duì)性的處理，有效清除故障產(chǎn)生的誘因。只有在綜合智能保護(hù)系統(tǒng)防護(hù)失敗后，才會(huì)啟用相應(yīng)的后備防護(hù)功能。在綜合智能保護(hù)系統(tǒng)微機(jī)控制的實(shí)際運(yùn)行期間，借助類似于差動(dòng)保護(hù)的硬件線路對(duì)設(shè)備的電流傳感器使用Y 形接線，其后借助微機(jī)控制軟件自動(dòng)完成對(duì)電流變動(dòng)值的補(bǔ)償系數(shù)，進(jìn)而對(duì)配電變壓裝置所在線路進(jìn)行針對(duì)性的運(yùn)營(yíng)維護(hù)、調(diào)校和修復(fù)。

3.4 以點(diǎn)帶面延展化維護(hù)工作

對(duì)于皮帶電機(jī)的永久性絕緣故障問(wèn)題，應(yīng)在電氣設(shè)備安裝完畢后，及時(shí)檢測(cè)電氣設(shè)備的對(duì)地絕緣以及電纜的絕緣并將檢測(cè)結(jié)果記錄在案。在電氣設(shè)備試運(yùn)前，應(yīng)確保所有測(cè)試設(shè)備的絕緣性符合規(guī)范要求。

火電廠的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格驗(yàn)證閉鎖切換快切裝置的常用、備用、應(yīng)急保安電源的供電可靠性。與此同時(shí)必須開展帶負(fù)荷切換試驗(yàn)，檢驗(yàn)電廠全部雙電源切換裝置；為避免因直流接地問(wèn)題引發(fā)相應(yīng)故障，應(yīng)保證電廠的室外重要的端子箱（直流供電）配有加熱除濕裝置。為更好地核查電廠的接線工作，應(yīng)對(duì)所有電纜懸掛標(biāo)示牌或接線號(hào)頭，并為電氣設(shè)備粘貼標(biāo)簽或標(biāo)識(shí)牌[3]。

火電廠的生產(chǎn)運(yùn)行部門應(yīng)完善DCS 電源柜、熱控電源柜的備用保安電源；檢查相關(guān)保護(hù)定值，重新模擬故障進(jìn)行電氣保護(hù)裝置跳閘試驗(yàn)，檢測(cè)各電路保護(hù)裝置可靠穩(wěn)定投用；核驗(yàn)液控閥門電動(dòng)裝置的電源切換功能，確保功能正常，以此保障電氣設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

維護(hù)與檢修單位應(yīng)全面核查火電廠電氣設(shè)備的保護(hù)邏輯并記錄在案，全面檢驗(yàn)電廠重要節(jié)點(diǎn)的線路接線方式，落實(shí)電氣設(shè)備的制度化運(yùn)行維護(hù)管理工作；提升設(shè)備故障的處理效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電廠電氣設(shè)備的具體故障問(wèn)題，迅速開展故障分析以及處理，及時(shí)梳理經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，做好經(jīng)驗(yàn)反饋的總結(jié)整理。

綜上，通過(guò)電廠巡視工作日?；?、管理工作定制化、保護(hù)系統(tǒng)智能化、維護(hù)工作延展化，必將提升故障排查力度、提高故障處理效率，降低電氣設(shè)備故障率、增強(qiáng)電氣系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。