机组非停暴露的典型问题分析及防范对策

摘要：本文介绍了一起典型的火电厂高厂变差动保护动作跳机造成机组非停障碍。分析了事故原因，总结了事故教训，并提出了防范对策。

关键词：火电厂 发电机组跳闸 分析

0 引言

2011-10-13 T08：06：43，某火电厂高厂变差动保护动作，引起#4发电机组跳闸，造成一起非停障碍。

1 事故经过

2011-10-13 T08：06，某火电厂#3、4机组运行，负荷分别为209MW、207MW。T08：06：43，#4机6KV厂用ⅣB段发接地故障报警，集控室立即派人到现场进行检查，检查人员走到6kV配电室室外时听到爆炸声，进门后发现6kV厂用ⅣB段工作电源B2402开关间隔起火冒烟。立即报告当班值长，通知消防人员灭火。爆炸时，高厂变差动保护动作，#4发电机组跳闸。同时厂用电快切装置动作，ⅣA电源切换至备用电源成功，ⅣB 段因故障点未消除，切换后，备用电源开关过流跳闸。此时#4机#1、2UPS均报故障死机，导致DCS失电，集控室无#4发电机监控画面。运行人员手动启动直流润滑油泵。在检查#4A汽机和锅炉工作变有电后，确认6KVⅣA 段电源切换成功，将低压负荷倒至#4A汽机和锅炉工作段。约08：50时将UPS电源手动切至旁路成功，恢复UPS和DCS运行。6kV厂用ⅣB段工作电源B2402开关间隔灭火后，排出配电室有毒气体，拖出B2402小车，发现开关三相触头盒绝缘、开关B/C相绝缘、柜内进线和母线热缩套等烧毁，开关触头无烧损，灭弧室未炸，开关报废；相邻的ⅣB工作电源TV（B2401）三相保险炸飞，小车触头烧坏，B相支柱瓷瓶炸裂。16：30，发现#4炉#2送风机开关A相保险熔断，检查发现#4炉#2送风机电机A相引出线绝缘磨损接地。18：10，机组并网。24：00将6kVⅣB段母线与B2402间隔及高压厂变B分支连接铜排拆除隔离后，ⅣB段母线恢复供电。

2 原因分析

2.1 机组跳闸原因分析。#4炉#2送风机电机A相引出线绝缘磨损，08：06：23，运行中接地（20秒后转为稳定接地），由于6kV系统为不接地系统，6kV接地保护只投报警不投跳闸，接地不能消除，不稳定接地产生弧光过电压，击穿绝缘薄弱的进线TV B2401B相瓷瓶，并造成B相瓷瓶和三相保险炸裂，引发B2401小车柜及其引线热缩套起火，明火和烟雾首先造成B2401间隔三相短路，高厂变差动保护动作跳机，并在厂用电快切后致使B2402开关相间短路，开关烧毁，ⅣB段备用电源过流保护动作跳闸。

2.2 跳机时DCS失电原因分析。DCS失电的原因是机组两台UPS故障停止运行。UPS故障记录显示，#1UPS于08：10：40、#2UPS于08：09：56停止运行，故障原因为当时交流、直流回路电源电压均超过该装置界限（下限），UPS切换至直流（蓄电池）很短时间内，UPS失去工作电源退出运行。在旁路状态下，#1、2UPS进行切换试验，#1UPS切换直流电源不成功，#2UPS切换成功。将#2UPS主板换至#1UPS，进行切换试验，此时发现直流电压只有120伏。在浮充电压至正常后，#1UPS装置切换直流电源成功。后经检查，#4机组220V蓄电池组#89节蓄电池内阻严重偏大（111.88毫欧）电压高（9.2伏），造成电池容量降低，在大电流下，端电压下降。在事故情况下启动直流油泵，造成直流母线电压低于UPS电源装置的下限，导致UPS直流回路电压低于其工作下限（173V），UPS失去工作电源而停止运行。

2.3 柴油发电机未启动原因分析。#4跳机且6KV ⅣB段备用电源跳闸后，机组汽机、锅炉保安Ⅱ段失压，已满足柴油机启动条件，但因柴油机启动逻辑由DCS实现而DCS失电，未能发出启动信号致使柴油机未启动。

3 暴露问题

3.1 检修工艺不到位。#4炉#2送风机电机引线接地是该次非停的直接原因。5月份计划检修中引线是否有磨损以及相间和与壳是否有足够距离没有详细检查，证明在之前计划检修中电机检修存在漏项、不全面的问题。

3.2 技术管理流于形式，定期工作不到位，对蓄电池组、UPS、保安电源日常管理缺位严重，导致在机组跳闸后UPS失电、柴油发电机不自启动。

3.2.1 蓄电池运行维护不到位，定期试验不规范。没有按规定认真进行蓄电池内阻测量，每月只进行一次端电压的测量，未及时发现#89蓄电池存在的问题，且测试报告存在漏洞；未按照DL/T724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》的要求，对运行了6年以上的阀控蓄电池每年进行一次核对性放电试验。

3.2.2 UPS点检工作不到位，电源定期切换试验不规范。未按集团公司定期工作规定每周由点检员组织对UPS输出回路相对地电压测试一次，亦无相关规程规定；UPS电源切换试验需结合机组停备每年进行一次，切换过程需从主电源→直流→静态旁路→手动旁路，并反向进行一次。该电厂2008年8月在进行#3机组UPS第二步切换时就因UPS输出母线失压，此后的切换工作及其标准操作票均只进行第一步，即只进行主电源切换至直流，而不切换至旁路，且定期切换相关记录不完整。

3.2.3 厂用保安电源管理混乱，定期工作不到位。该电厂310MW机组原保安电源有一路由125MW机组6kV通过#0保安变供应，保安变和机组保安段母线长期带电运行，另一路由柴油发电机提供。但在125机组及其#0保安变退出运行后，电厂未对该保安电源的退出这一重大运行方式的变化采取针对性的措施，柴油发电机的启动方式也未做任何修改。同时，该厂保安电源的定期切换试验也不规范、不符合要求，从2008年后未做过保安段失压柴油发电机自启动的试验，仅每周现场手动启动柴油发电机一次，此外对柴油发电机的定期维护、保养、检修也存在问题。

4 吸取的教训和防范措施

4.1 严格执行检修工艺和电气设备定期红外测温要求。对6kV高压电机，检修中应吊开冷却器检查电机引出线是否有磨损以及相间和对外壳是否有足够距离，接线柱是否存在松动、发热的现象；运行中按规定定期对电机接线盒进行红外测温。

4.2 立即组织对6kV设备的过电压保护装置和消谐装置进行检查，并与省电科院共同分析其配合是否合理，必要时进行改造。

4.3 切实加强蓄电池的管理，严格按规定进行定期检查、测试和试验，做好相关记录和签字。落实管理责任，定期对蓄电池进行内阻测量和电池端电压测量；立即对全厂蓄电池（包括110V和220V）核对性放电试验情况进行检查，对有两组蓄电池的试验，应尽快安排进行全核对性放电试验，对只有一组蓄电池的试验应在下次机组检修或停备中予以安排，对不满足要求的蓄电池制定计划进行更换；在进行直流润滑油泵启动试验和操作票中，增加直流220V母线直流电压测试和记录的项目，对电压下降过低的要立即查明原因进行处理。

4.4 切实加强UPS管理，严格按规定进行定期检查和切换试验，做好相关记录和签字。要按照集团公司《600MW机组定期工作标准》要求，检查完善相关运行维护管理规程；每周由点检员（或设备主人）对UPS输出回路相对地电压测试一次；严格按规定执行UPS电源完整切换试验，包括主电源切换至直流、直流切换至静态旁路、静态旁路切换至手动旁路，以及相应的反向切换，未按规定执行的要制定计划尽快实施，完善相应的标准操作票和运行规程。

4.5 加强保安电源管理，严格按规定进行定期自投试验，包括：工作和备用电源互切试验、工作或备用电源失压切换试验、母线失压启动柴油发电机组试验、由柴油发电机组供电恢复至工作或备用电源供电试验和紧急启动柴油发电机组试验，每个保安段均应进行试验。认真检查梳理柴油发电机自启动方式，确保机组任一保安段失压柴油发电机能自启动，对柴油发电机自启动逻辑由DCS实现的方式，组织人员研究采用硬接线的方式予以改进。检查完善相关运行规程和管理措施。

4.6 切实加强技术管理，杜绝系统缺陷。对系统运行方式发生重大变化的情况，要及时采取相关措施，修改相关运行规程，保证系统安全可靠。定期检查6kV配电室母线热缩套的完整情况，发现龟裂脱落要及时清理，必要时可以全部清除。

5 结语

针对上述措施和要求，该电厂认真进行了对照检查和落实。同时对当前#4机组厂用电由启备变接带而无备用电源的特殊运行方式，采取了严密的组织措施和技术措施，加强了运行检查维护，确保机组安全和厂用电不失电，并更换了B2402开关，恢复了#4机组厂用电正常运行方式。

参考文献：

[1]高天云.2009年上海地区发电机组跳闸原因分析及防范建议[J].电力安全技术，2011（01）.

[2]高天云.上海地区发电机组2007年度保护动作原因分析[J].中国电力，2008（05）.

[3]陈洪兴，高天云.2012年度上海地区发电机组跳闸原因分析及建议[J].华东电力，2013（05）.

作者简介：陈赤兵（1961-），女，湖南岳阳人，专科，工程师，研究方向：火电厂安全监督管理、电力生产劳动保护。