一、设备概况
#3机组额定容量MW,三大主机均为哈尔滨三大主机厂生产。kV系统采用3/2接线方式,共5条出线,平眉I、II、III线接入某某变。#3、#4机UPS为深圳市世纪亿诺电力设备有限公司引进德国AEG公司的PROTECT8.31/80kVA型静态不停电交流电源装置,主机ETS由哈尔滨汽轮机厂配套配置,危机遮断电磁阀电源由UPS电源供给,线圈电压VAC。
二、事前工况
年12月22日,甘肃某电厂#1、#2、#3、#4、#6机组运行,#5机组备用,全厂负荷MW。#03、#04启备变高压侧kV由#0启备变通过kVII母接带,备用电源为#03启备变接带#3机组6kV工作A段,#04启备变接带#3机组6kV工作B段。
12月22日16:44,甘肃某电厂#3机组负荷MW,UPS及ETS系统运行正常,A、B汽动给水泵运行,A、C、D、E制粉系统运行。
16:44:47,#1机组负荷瞬间由MW波动至MW,#2机组负荷瞬间由MW波动至MW,#4机组负荷瞬间由MW波动至MW,#3机组跳闸。
三、事件经过
16:44,各机组电气参数大幅波动,kV系统C相电压由kV降低至55kV(额定电压的24%左右),其中平眉III线最低,降至32kV(额定电压的16.8%),#3机组跳闸。当班值长立即向甘肃省调进行汇报,调度员告知某线路跳闸,重合闸动作成功。要求电厂做好事故处理及系统恢复工作。同时,市红太阳热力公司电话告知,城区三台中继泵及1/3二级换热站跳闸(10kV电网接带)。
kV系统各相电压值如下表:
kV电压
一次值(kV)
(相电压额定值kV)
二次值(V)
A相
B相
C相
零序
A相
B相
C相
零序
kVⅠM
.1
.5
46.86
.6
57.6
55.6
14.2
31.4
kVⅡM
.4
.2
46.86
.3
57.4
55.5
14.2
31.3
kV平定一线
.8
.4
44.88
.5
57.5
56.8
13.6
33.8
kV平定二线
.8
.1
47.19
98.34
56.3
56.1
14.3
29.8
kV平眉一线
.1
.4
47.52
.9
57.9
56.8
14.4
32.7
kV平眉二线
.7
.1
48.51
.6
58.4
56.4
14.7
32.0
kV平眉三线
32.01
.8
61.5
59.1
9.7
57.5
甘肃某电厂kV系统接线方式为3/2接线,#3发变组经3开关与平眉III线直接相连。
经调阅机组故障录波器报文信息:
16:44:47,#3发电机机端电压降低,其中A相由11.5kV降至11.3kV,B相由11.5kV降至8.58kV,C相11.5kV降至8.98kV。
#3机组6kV工作A段A相电压由3.4kV降至3.kV,B相由3.4kV降至3.kV,C相由3.4kV降至2.kV。
#3机组6kV工作B段A相电压由3.4kV降至3.kV,B相由3.4kV降至3.kV,C相由3.4kV降至2.kV。#3机组UPS逆变器输入电压降低至VDC。
UPS输出电压由VAC降至VAC(因DCS历史数据间隔1s,可能未记录到最低电压值),机组ETS系统AST电磁阀线圈电源由UPS接带,因电压突降造成AST电磁阀线圈电压过低、磁力减弱,机组ETS系统危急遮断一、二通道电磁阀开启,汽轮机危急遮断油压快速下降。
16:44:49,汽轮机跳闸。
16:44:51,机组大联锁保护动作,锅炉MFT。
16:44:55,汽轮机跳闸,发变组保护柜在接收到主汽门关闭到位信号后,启动发电机程跳逆功率,发电机跳闸。
(注:机组ETS控制系统电源由UPS接带(VAC),经ETS内部变压器变压至VAC后,向汽轮机AST电磁阀供电。因UPS输入、输出电压及机组V母线电压等参数未接入故障录波器,只能通过DCS历史数据追溯当时的电压变化情况,但DCS系统历史数据最短时间间隔为1s,可能未捕捉到UPS输入、输出电压的最低值。从机组跳闸时现场声光报警、汽轮机主汽门关闭信号等DCS曲线记录综合分析,汽轮机最先跳闸,且ETS控制系统无重启现象,综合判断为汽轮机AST电磁阀线圈电压过低,磁力减弱,导致汽轮机ETS系统危急遮断一、二通道全部打开。)
#3机组正常运行时由厂高变接带6kV工作A、B段,备用电源为#03启备变接带6kV工作A段,#04启备变接带6kV工作B段,启备变高压侧kV由#0启备变通过kVII母接带。正常运行过程中快切装置同时监视工作及备用电源电压。由于系统发生C相接地故障导致kV母线电压降低至额定电压的24%,造成#3机6kV工作段母线电压以及备用电压均大幅度降低,备用电压降低为额定电压的77.02%。
16:44:47,因快切装置设定的“后备失电电压幅值”为额定值的80%,快切装置发“后备失电”,闭锁快切。
16:44:55,发变组程跳逆功率动作,启动厂用快切,因快切装置闭锁信号保持,厂用快切无法正常切换,所有辅机跳闸,造成汽轮机低压缸防爆门破裂,机组启动时间有所推迟。
四、原因分析
1、电网参数大幅扰动造成kV及平眉线路电压瞬间降低。kV系统C相电压由kV降低至55kV(额定电压的24%左右),其中平眉III线最低,降至32kV(额定电压的16.8%)。对#3发变组及厂用系统造成较大冲击,机组6kV及V厂用电压突降。
2、#3机组厂用电压突降,UPS系统切旁路功能闭锁(电压瞬间降低,旁路输入电压低于10%,旁路自动切换功能闭锁),UPS系统关闭整流功能(主路输入电压低于15%,主路整流功能关闭),启动电池组供电,电池组瞬间接带电流达90A,因电池组瞬间放电电流不满足带载启动要求,造成UPS输出电压瞬间降低,汽轮机AST电磁阀线圈电压过低,磁力减弱,机组ETS系统危急遮断一、二通道电磁阀开启,汽轮机危急遮断油压快速下降。造成汽轮机跳闸,锅炉MFT,发电机程跳逆功率解列。
3、#3机组UPS于年7月改造后投运,UPS设有独立电池组,容量Ah,符合DL/T-《电力工程交流不间断电源系统设计技术规程》要求,年#3机C级检修期间对UPS电池组进行了核对性充放电试验,放电时间8小时,充放电流30A,只有一节电池电压为1.VDC,其余节电压均在1.8VDC以上,试验合格。并在检修结束后进行了电源切换试验,试验正常。经询问UPS厂家,厂家认为电池组使用时间较长,虽在8月份进行了30A电流的充放电试验,但并不能保证后期电池组性能完全满足要求,尤其是输入电源故障情况下瞬间接带高负载运行。
五、暴露问题
1、UPS电池组长时间运行后,存储及放电能力减弱,在厂用电压突降的情况下,瞬间放电电流不满足带载启动要求,UPS输出电压瞬间突然降低,未能实现UPS正常供电与电池供电之间的无扰切换。
2、甘肃东部电网网架结构相对薄弱,电网抗冲击能力不强,线路出现跳闸故障后,电网参数扰动较大。
电厂误操作考核多少?
“非停考核”这么严重!!!
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