超速保护误动跳机,起备变保护误动全厂停电

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2017年11月09日

2004年2月22日,某发电厂发生一起因汽轮机超速保护误动跳机后,起备变差动保护又发生误动,引发2台发电机组停运以及全厂厂用电停电的事故。
【事故经过】
2004年2月22日6:12,2号发电机组BTG盘炉、机、电报警光字牌相继报警,汽机跳闸,锅炉MFT,发电机程序跳闸。01号启备变自投后又跳闸,引起2号发电机组厂用电中断,2A、2B循泵跳闸,01启备变高压侧221开关跳闸,#01启备变无保护动作信号,运行人员立即强送221开关一次成功。6:13,1号发电机组循环水压力低,机组真空迅速下降,备用真空泵自启。1B循环水泵自动启动,但因出口蝶阀没有电无法开启又跳闸,#1机和#2机循环水母管联络电动门在全开状态,因没有电无法关闭,1号机组循环水经母管联络门流掉,引起1号发电机组低真空保护动作跳闸,锅炉MFT,发电机程序跳闸,01号启备变自投后又跳闸,01启备变差动保护动作221开关再次跳闸,全厂两台机组均停运,全厂厂用电停电。1、2号柴油发电机自启正常,保安电源投运。此次事故造成机组少发电量1837.5万kW.h,无设备损坏。
【原因分析】
1、经调查后发现,2号发电机组汽轮机ETS超速保护卡件及测速探头可靠性低,超速保护误动,这是造成此次事故的直接原因。
2号发电机组超速保护误动,01号启备变差动保护误动,备用电源无法正确投入,是导致事故扩大、造成全厂停电事故发生的主要原因。
差动保护误动原因分析如下:
差动检测板接线图如图1所示。由图可见,电流经交流插件变换后先经交流模件的d8传至检测板4JC-1 的 d10,经检测板上K2中间继电器的常闭接点后由Z10传至交流模件的Z8引入差动回路与其它两侧电流比较。下图中d 12为制动量,d18为差动量,d24为间断角判断。
由于检测板上的K2中间继电器的常闭接点损坏,差动保护检测板上的d10-z10不通,导致差动保护第II侧A相的电流未流入差回路。造成启备变低压侧开关自投时,在负荷电流冲击下,由于启备变三侧电流中缺少了第II侧A相电流,导致A相差动保护动作。这是此次启备变保护误动的主要原因。

图1 差动保护检测板接线图
4、6kV厂用电系统接线方式不完善(见图2,启备变接线示意图)。1、2号发电机组的6kV厂用电备用电源只有一路由01号启备变供电,当01号启备变故障时,若机组跳闸时,厂用电失去备用电源而无法开机。

 

 

 

 

 

 


5、保护设备更新改造工作滞后。01号启备变保护使用的是1994年生产的集成保护,抗干扰性差。差动保护原理上也存在一定的局限性(其中一相励磁涌流只闭锁本相差动保护,无闭锁其它两相差动保护)。
6、事故发生前,2004年2月18日启备变检修结束后投入运行时,由于励磁涌流影响,造成B相差动保护动作,继电保护人员没有引起重视,也没有进一步查找原因就恢复送电而埋下隐患。此时,检修人员责任心不强是造成事故的客观原因。
事故发生后,对差动保护试验发现,01号启备变差动保护高压侧交流模件B相电流通道中RP2可调电阻焊脚接触不良,d14 点波形严重畸变。
7、对公用系统的运行方式管理上存在考虑不全与不具体的情况,循环水泵出口蝶阀电源改造后的运行管理存在有定期切换管理不到位、装置构造及运行方式上培训效果落实不到位问题,在事故发生之前,循环水泵联锁和循环水泵出口蝶阀电源自投均没有做过动态试验。因此在发生事故时四台循环水泵出口蝶阀电源没有自动切换到备用电源,使2A、2B循环水泵跳闸后出口蝶阀无法关闭,处于备用的1B循环水泵有联锁启动,但是出口蝶阀无法开启又跳闸。
此时,如果1号发电机组运行人员考虑到循环水泵运行方式对机组安全的影响,及时意识到采取隔离循环水母管联络门的措施,就不会出现1号发电机组循环水通过母管联络门倒流,就可以避免1号发电机组真空低跳闸。当然,这需要运行人员具有较高的技术水平和快速判断、果断处理的综合能力。
改进循泵出口蝶阀的控制方式,将原来1A、2A循环水泵出口蝶阀公用一个电源配电箱,1B、2B循环水泵出口蝶阀公用一个电源配电箱,改接成1A、1B循环水泵出口蝶阀公用一个电源配电箱,2A、2B循环水泵出口蝶阀公用一个电源配电箱,将1、2号发电机组循环水母管联络门控制开关改接到循泵房控制室进行控制开关,循环水母管联络门采用两路电源互为备用,循环水母管联络门开度不要开得太大,保持在15—20%的开度,这样当一台机组发生事故时对另一台机组影响较小。
8、运行规程中没有对“变压器开关跳闸没有保护信号的事故处理”进行相关规定。在2号发电机组跳机时,6kV厂用电备用电源703开关、704开关自投后又跳闸,01号启备变221开关跳闸,01号启备变无保护动作信号,运行人员未对01号启备变全面外观检查,立即强送221开关一次,(实际上第一次差动保护动作时,由于动作时间短和负荷电流较小,信号继电器XZ就有可能来不及动作,故无法保持住“差动保护”动作信号)。如果变压器真正存在故障,强送电对故障变压器又冲击一次可能会引起严重后果。
【防范措施】
1、改造ETS保护系统,实现TSI与ETS超速保护信号串联。
2、增加02号启备变,改造厂用电系统的方案,增加厂用电备用电源,提高厂用电系统的运行供电可靠性。
3、梳理、优化故障录波器的启动信号,规范热工SOE记录中的信号名称。补充运行规程中“变压器开关跳闸没有保护信号的事故处理”的规定,并制定循环水系统在特殊运行方式下的运行和事故处理规定。
4、加强对运行人员事故处理能力的培训,特别是特殊运行方式下或特殊天气情况下,事故处理能力的培训。提高运行人员之间的事故处理默契和协调组织能力,加强运行人员在全能值班下的跨专业的实际操作技能培训。
5、运行和检修人员要熟悉本岗位职责范围内的防范措施和事故预案,热控自动装置和继电保护装置要切实做好防护措施,完善和规范电气保护装置的维护与整定校验工作,及时消除各类缺陷,确保电气主设备的主要保护投入率和正确动作率应达100%,对可能导致全厂停电事故的重要辅机的故障,应坚持“四不放过”原则,认真分析故障原因,必要时通过试验加以完善和改进,确保不发生全厂停电事故。

 

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