电厂孤网运行故障处理措施

潘文良

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 213011)

1 机组概况

某电厂2套390MW燃气-蒸汽联合循环发电机组是国家天然气“西气东输”配套工程，于2005年12月27日投产。

#1，#2机组主接线采用发电机变压器组(以下简称发变组)单元接线，发电机出口装设断路器。发电机为GE公司设计的390H型全氢冷发电机。励磁系统采用EX2100型全静态整流励磁装置，励磁变压器为干式变压器，由6 kV工作段母线供电。燃气轮机型号为PG9351FA，由1个18级的轴流式压气机、18个低NOx燃烧器和1个3级燃气轮机组成。余热锅炉为高中低三压、再热、卧式、无补燃自然循环锅炉，室外布置。汽轮机为D10型三压、中间再热、单轴、冲动式无抽汽纯凝汽轮机组。热控系统包括燃气轮机、汽轮机Mark VI控制系统和分散控制系统(DCS)。

#1，#2主变压器(以下简称主变)为 SFP-480000/220型双圈变压器，无载调压方式，采用强迫油循环风冷却。高压厂用变压器(以下简称高厂变)为SFZ10-25000/20型双圈变压器，有载调压方式。#2启动变压器为SFZ10-25000/220型双圈变压器，电源取自220 kV母线，低压侧配有6 kV备用段，经2个分路闸刀61000，62000分别送至6 kV工作段作为备用电源。

220 kV母线为屋内SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)成套组合柜，双母线带母线联络(以下简称母联)开关，Ⅰ，Ⅱ母线上各有1组电压互感器，2回出线，同塔架设，采用PowerComm 2000型网络监控系统对220 kV电气设备进行监视、操作、控制。

220 kV出线配置了2套完全独立的全线速动主保护，分别为南瑞RCS-931A分相电流差动保护和PSL-602纵联保护，每套主保护均带有完整的后备保护功能，包括三段式相间距离保护、接地距离保护以及零序方向过流保护。发电机、变压器部分保护配置情况:#1，#2发电机配有G60/A+G60/B+C60/A保护，#1，#2主变配有T60/TB+T60/U+C60/B+C30保护，#1，#2高厂变配有T60保护。

每套机组配有1套应急柴油发电机组，作为本机组的应急保安电源。220 V直流系统接有事故直流密封油泵和直流润滑油泵，保护、控制回路接在110 V直流系统。

2 事故前运行方式

#1机组满负荷(387 MW)正常运行，#2机组备用，#2启动变压器及6 kV备用段母线检修中;220 kV母线正常接排，#1主变和2Y31出线运行于Ⅰ段母线，#2主变和2Y32出线运行于Ⅱ段母线，母联2530开关运行中;2Y31线路潮流为 187 MW、5 MV·A、471 A，2Y32 线路潮流为 186 MW、17 MV·A、463 A。事故前运行方式如图1所示。

3 事故发生时象征

15:23:00，满负荷运行中的#1机组突然甩负荷至6 MW左右，带#1，#2机组厂用电孤厂运行，检查22 kV系统2Y31，2Y32线路潮流为零，出线开关跳闸。机组监控画面上无保护动作信号，转速基本稳定在3010 r/min左右，#1主变出口开关2501、发电机出口152G开关正常合闸中，厂用6 kV母线电压维持在6.5 kV左右。

4 220 kV系统保护装置检查

(1)戚洛线2Y31开关保护动作情况。#931保护(电流差动保护)动作，故障相别为B相;#602保护(纵联距离保护)动作，故障相别为B相，26 ms保护动作，65 ms重合闸启动，372 ms C相接地，纵联距离零序保护动作，永跳出口。

(2)戚洛线2Y32开关保护动作情况。#931保护(电流差动保护)动作，故障相别为A，B相;#602保护(纵联距离保护)动作，故障相别为A，B相。

打印出来的线路保护动作过程显示:2Y32线路发生A，B相间短路故障，保护正常动作;间隔20 s后，2Y31发生B，C接地故障，保护正常动作。

图1 事故前运行方式

5 处理过程

5.1 故障点查找

根据2条线路同时跳闸的极端情况和保护装置测距数据，判断线路故障点，做好厂用电事故预想，同时派巡线员寻找并隔离故障点。经查找，线路跳闸原因是当地居民焚烧秸秆。

5.2 通报事故信息

将220 kV线路保护动作信息汇报至省电力调度中心(以下简称省调)，并将公司内部后续处理意见向调度通报，等待调度发处理指令。

5.3 成立公司内部事故处理小组

依据孤网运行应急预案，通知公司分管领导和小组成员到现场指导事故处理，以保人身安全、保设备安全、不扩大事故为原则，处理过程中确保每项操作正确、可靠，尽快恢复线路送电，220kV母线受电，恢复厂用电正常供电和#1机组并网运行。

5.4 恢复220 kV母线和厂用电系统方案

在得到省调“2条线路对侧已送电成功”的指令后，确定了电厂内部厂用电系统的恢复方案。

(1)启用#2应急柴油发电机组供400 V保安段，调用保安段A交流润滑油泵、A顶轴油泵及公用系统辅机，启用直流密封油泵，断开保安段市电电源开关，断开220 kVⅠ，Ⅱ母联开关2530。

(2)空出220 kVⅡ段母线，合上戚洛2Y32出线开关，倒送电至220 kVⅡ段母线。

(3)#2机组厂用电恢复。220 kVⅡ段母线经#2主变、#2高厂变供#2机组6 kV A，B段母线及400 V母线。受电正常后#2应急柴油发电机组转备用。

(4)从#2机组6kV A，B段母线，经A段备用分支电源开关给6 kV备用段母线馈电。

(5)启用#1应急柴油发电机组供400 V保安段，调用保安段A交流润滑油泵、A顶轴油泵及公用系统辅机，启用直流密封油泵，断开保安段市电电源开关。

(6)通过6 kV备用段母线供#1机组6 kV厂用电(#1，#2机组6 kV厂用电系统联络运行)。

(7)拉开#1发电机出口152G开关，拉开#1主变出口2501开关，机组维持全速空载运行。

(8)合上戚洛2Y31开关，对Ⅰ段母线倒充电，合上母联2530开关(合环)，220 kV系统恢复正常方式。

(9)#1机组厂用电恢复，220 kVⅠ段母线经#1主变、#1高厂变供6 kV A，B段母线及400 V母线(#1，#2机组6 kV厂用电系统联络开关断开)。

(10)#1机组重新与系统并网运行。

5.5 处理过程

(1)15:58:00，#2应急柴油发电机组启动，供#2机组400 V保安段(18:38:00恢复备用)。

(2)16:42:00，得到省调答复“戚洛2Y31和2Y32线路已送电”的指令。

(3)17:32:00，220 kVⅠ，Ⅱ段母线分排，#2主变停用后，2Y32线路送至Ⅱ段母线。

(4)#2主变受电后，厂用电恢复正常方式。

(5)18:10:00，6 kV备用段母线由检修状态恢复运行。

(6)18:17:00，#1应急柴油发电机组启动，供#1机组400 V保安段(19:20:00恢复备用)。

(7)19:07:00，6 kV备用段母线经#2机组6 kV备用分支开关受电。

(8)19:09:00，#1机组6kV厂用电从6kV备用段受电(采用“同时”方式切至6 kV备用段供)。

(9)19:10:00，拉开#1发电机出口152G开关，拉开#1主变高压侧2501开关，维持全速空载运行。

(10)19:20:00，戚洛2Y31 送电，220kVⅠ，Ⅱ段母线联络，220 kV系统恢复正常方式。

(11)19:25:00，#1主变受电(合上2501开关)。

(12)19:28:00，#1机组6 kV厂用电采用并联/半自动方式切至正常方式。

(13)19:45:00，#1机组重新与系统并列，带负荷。

6 结束语

(1)事故发生后，现场应急处理体现出安全第一、协调一致、指挥顺畅、处理有序的状态，保证了整个处理过程安全、顺利，未扩大事故，人身安全和设备安全得到了保证，也达到了应急处理的目的。

(2)在执行事故最佳应急处置方案时，存在非常规的操作步骤，但在统一监督协调下，忙而不乱，充分体现了技术管理人员面对突发事故的应急处置水平。如果稍有考虑不周，采取的措施不到位，就有可能造成#1机组停机，极有可能导致设备损坏。

(3)在现场全体人员的技术保证下，现场处理的运行操作得到了严格监护，每一步操作都非常谨慎且严肃，进展也相当顺利，确保了整个处理过程正确、及时，实现了#1机组不停机恢复并网运行。

(4)本次#1机组甩负荷带厂用电孤网运行的处理过程，就是做了一次快速减负荷(RB)试验，应急柴油发电机提前启动并带负荷较长时间运行，一切正常，说明机组设备的自动调整能力良好，控制系统非常可靠、稳定。

(5)对机组设备的影响有待后续的技术评估。

(6)现场处理说明值班人员应对紧急情况是有充分技术保障和思想保证的，应急处置结果令人满意，证明处理方案是可行的。

(7)省电力监管办公室专家组已审核、备案该应急预案和现场处置方案。