上海地区2014年度发电机组跳闸原因分析

高天云

(国网上海市电力公司电力科学研究院，上海 200437)

上海地区2014年度发电机组跳闸原因分析

高天云

(国网上海市电力公司电力科学研究院，上海 200437)

从跳闸机组容量、机组跳闸原因、跳闸机组所属系统等3方面，汇总了2014年度上海地区并网电厂发电机组跳闸的情况；分析了发电机组跳闸次数同比往年有所下降的原因；最后，根据跳闸原因提出了进一步降低发电机组跳闸事故的措施及建议，以提高发电机组的运行可靠性。

发电机组；跳闸；原因分析

1 概况

2014年，上海地区并网电厂共发生27次机组跳闸，与2013年的53次相比减少了26次，同比下降49.1%。其中，1000MW机组跳闸5次，600MW机组跳闸3次，300MW机组跳闸13次，燃气轮机跳闸1次，100MW机组跳闸5次。

上海电网作为特大型城市电网，具有负荷密度高、可靠性要求高的特点。由于该地区电源点有限，更加突出了上海电网是大受端的特点，近年来的外来电量高达上海总用电量的1/3。

为确保上海电网的安全稳定性，上海电力系统做了大量的设备升级改造和系统整合完善工作，使上海电网具备了坚强电网的构架。根据2014年发生的几次百万机组跳闸后收集到的电网运行数据分析表明，大容量机组跳闸后不同程度地引起了电网频率的下跌和线路潮流的转移，但并未对上海电网频率的合格率造成影响；虽然造成了个别分区线路潮流超限，但在调控中心采取紧急措施后，很快降低了线路潮流，消除了线路潮流超限隐患。由此可见，上海电网具有较强的抗大机组跳闸或其他不可预测因素影响的能力。

2 机组跳闸次数统计分析

2.1 按机组容量统计

按机组容量分类的机组跳闸分布如图1所示。由图1可知，300MW机组跳闸13次，居2014年度发电机组跳闸次数排名第1位。

图1 按机组容量统计跳闸分布

2.2 按机组跳闸原因统计

2013年和2014年发电机组跳闸原因分类如表1所示。

表1 发电机组跳闸原因分类 次

由表1可知，在2014年发电机组跳闸原因中，排第1位的是电气原因，共11次；排第2位的是机务原因，共8次。详细原因分析如下。

2.2.1 电气原因

由表1可知，电气原因导致发电机组跳闸11次，其原因分类如表2所示。引起发电机组跳闸的电气原因有厂用电异常、励磁系统故障、外系统电气设备故障导致自备电厂机组跳闸以及低电压穿越引起变频器工作异常等。特别是低电压穿越导致变频器跳闸并造成机组跳闸现象为近年来暴露出来的新问题，需要引起各电厂的高度重视。上海市电力公司电力科学研究院也准备进一步深入开展这方面的研究工作，分析低电压穿越机理，制定防范措施，遏制低电压穿越现象发生，提高变频器运行的可靠性，确保机组安全运行。

将异形刀片加工成形，安装到实际割草车上开展试验研究，验证其割草效果。虽刀片扭矩有一定下降，但刀口的切割速度依然很高，实际割草效果仍能达到要求。经试验测试结果表明，优化后刀片上的扭矩减小了18%左右，与仿真计算的误差小于5%，证明仿真结果有效。另外刀片功率减小了216 W，节能约8.5%，达到了满意的节能效果。图15(a)是试验用割草车,图15(b)是优化后的异形刀片。

表2 机组跳闸电气原因分类 次

2.2.2 机务原因

由表1可知，机务原因导致发电机组跳闸8次，其原因分类如表3所示。据2014年机组跳闸原因分析，主要是机械卡涩和螺栓断裂等；若能加强维护及提高检修质量，则可以预防机组跳闸事故发生。

表3 机组跳闸机务原因分类 次

2.2.3 热控原因

由表1可知，热控原因导致发电机组跳闸2次，这2次热控设备故障分别为给泵转速控制卡件故障和PLC卡件故障。因此，开展重要卡件的寿命管理，在寿命到期前及时更换，对提高热控安全可靠性具有重要意义。另外，要重视对早期投产的热工控制系统的更新改造，严防控制卡件“带病”工作，影响机组安全运行。

2.2.4 运行原因

由表1可知，运行原因导致发电机组跳闸5次，主要涉及到机组启动、加减负荷以及遇到过程参数剧烈扰动时，运行人员处理不力，应对办法不多或者束手无策，最终导致参数失控，机组跳闸。

2.2.5 人为原因

由表1可知，人为原因导致发电机组跳闸1次，与2013年的5次相比有了明显下降，主要得益于各并网电厂加强了对外包维护人员、外包单位资质等的严格把关和安全意识、技能教育。

2.3 按机组所属系统统计

按机组所属不同系统跳闸分布如图2所示。图中的“其他”是指石化、冶金等系统的自备电厂。

图2 各集团公司机组跳闸分布

2.4 跳闸次数下降原因分析

2014年上海地区发电机组跳闸次数与2013年同期相比有一定下降，分析原因如下。

(1) 根据年度机组跳闸情况分析，大部分电厂均能认真对待每一次跳闸情况，并及时分析和上报。各厂认真做好设备维护检修，加强燃煤配煤管理，从源头上减少了机组跳闸的隐患；3年来完成了300多项热控单点保护优化治理，有效遏制了因热控单点保护引起的热控误动事故的发生；做好设备缺陷、故障的统计分析，寻找规律，举一反三地采取防范措施，及时、有效地将不安全现象抑制在萌芽状态；各并网电厂加强外包队伍、人员资质的把控和安全意识教育，有效防止了误碰、误操作等事故的发生。

(2) 上海市电力公司电力科学研究院加大技术监督力度，参与了机组大修计划及方案的讨论，确定了重点跟踪项目；参与了机组修后重要试验项目的现场监督见证，把控现场试验中可能出现的突发情况，确保试验可靠有效；督促电厂监督人员加强巡回检查，及时处理设备隐患，确保机组安全运行；加强了闭环跟踪和现场监督见证工作，通报典型事故案例，严防重复性事件发生，取得了较好的效果。

3 进一步降低机组跳闸事故的建议

(1) 高度重视脱硫系统取消旁路挡板后引起的机组跳闸并采取必要措施。2014年共发生4次因脱硫系统取消旁路挡板后引起的机组跳闸事件，其中涉及到控制电源和动力电源的设计、选型、产品质量及本体设备质量。因此，必须高度重视脱硫系统取消旁路挡板改造中，一次电源和二次控制电源系统的合理配置，系统控制逻辑的优化以及本体设备的质量保证，提高增压风机运行的安全可靠性，确保脱硫系统旁路挡板取消后发电机组运行安全。

(2) 遏制自备电厂机组和用电企业电气故障引起的机组跳闸次数上升。2014年因电气因素导致机组跳闸的次数有所上升，其中一个重要原因是其他电厂(如石化、冶金系统的自备电厂)电气设备老化、维护改造滞后，以及轧钢厂、炼油厂的电气设备故障及低电压穿越连带引起电厂机组跳闸。因此，要加强对其他电厂的技术监督力度，严格把关，遏制机组跳闸事件的频繁发生。

(3) 分析研究低电压穿越引起机组跳闸的机理，探讨低电压穿越对电气设备、控制逻辑的影响，在此基础上制定切实有效的防范措施，提高电气设备、控制逻辑等的抗低电压穿越的能力，确保机组安全可靠运行。

(4) 加强运行人员的技术培训，提高运行人员正确操作和应对突发事件的能力。运行人员的正确判断和及时有效的操作处置，对抑制异常工况具有十分重要的作用。如果运行人员在机组异常工况情况下能进行正确有效处理，则完全可以避免部分机组跳闸事件的发生。

2015-06-02。

高天云(1955-)，男，高级工程师，主要从事发电机组热工自动控制以及热工技术监督工作，email：tygao@139.com。