一起发电机解列操作造成停电事故的原因分析与处理

2020-12-23刘远杰

机电信息 2020年32期

刘远杰

（瑞科际再生能源股份有限公司，福建厦门361000）

1 项目概况

reCulture生活垃圾资源示范厂是厦门市为推进生活垃圾无害化、资源化和减量化而重点建设的垃圾资源再生综合示范工程。项目采用reCulture专有工艺技术，建成后具备处理城市生活垃圾1 200 t/d和餐厨垃圾500 t/d的能力，并配套再生生物质燃料焚烧发电厂和沼气发电机组。一期工程发电机总装机容量为8 MW，其中，再生纤维燃料焚烧发电厂10 kV汽轮发电机装机容量6 MW，生活垃圾污水及餐厨垃圾厌氧处理配套400 V沼气发电机组2×1 MW；一期二阶段新增3×1 MW沼气发电机，二期新增2×1 MW沼气发电机、6 MW汽轮发电机。已在运一期上下网共建一回10 kV进线，由东固开闭所10 kV Ⅰ段907引进示范厂，厂内采用10 kV单母线分段接线方式，通过900母联断路器将母线分为Ⅰ、Ⅱ段；餐厨垃圾预处理及其他用电接瑞科Ⅰ回Ⅰ段母线运行（400 V沼气发电机经升压变压器升压至10 kV后接入Ⅰ段母线）；生活垃圾焚烧电厂用电及汽轮发电机接瑞科Ⅰ回Ⅱ段母线运行。

项目特点：综合性强、系统复杂。汽轮发电机配备完备的励磁、同期、解列等控制系统，具备孤岛及非常态解网运行能力；一期沼气发电机因励磁方式及未配套能源管理系统PMS等因素，仅具备单机并网或跟随汽轮发电机小网运行能力。该项目电气系统主接线图如图1所示。

2 事故经过

2017年1月6日事故发生前，10 kV瑞科Ⅰ回Ⅰ段和Ⅱ段与公网并网运行正常，02：53，接值长令汽轮发电机降负荷准备解列（约0.2 MW），沼气发电机正常发电，除备用回路，其余变压器及电机高压柜均在运行状态。事故发生时，电气运行人员正常解列发电机，操作执行完毕后延时数秒，全厂失电，沼气发电机停运，02：54，引风机失压跳闸（电动机失压保护）。事故造成全厂停电5 min，汽轮机及锅炉系统启动紧急措施，各车间生产受影响。

3 原因分析

图1 项目电气系统主接线图

事故发生过程中，示范厂10 kV高压自动化监控系统连续发出：引风机914失压保护动作（延时5 s)跳闸、发电机非电量Ⅰ和非电量Ⅱ跳闸、励磁跳闸、汽轮发电机解网等“遥信变位”的报警声。短时内的信息量大而繁杂，无法确认事故的先后顺序。

首先，调取自动化系统相关电压曲线，901与917电压同轴对比曲线如图2所示，曲线显示：进线柜901与发电机917电压曲线呈同一时间下降，疑似同时发生。考虑到曲线采集的设定周期为30 s，且事故发生时间短，再调取自动化监控系统SOE数据，数据显示：02：54：07，进线柜901分闸；02：54：18，发电机917手动分闸；02：54：28，引风机914低电压保护动作等一连串动作。时序上为进线柜901先动作导致系统孤岛运行（与当班电气操作人员陈述矛盾），结合进线柜901为非保护动作的操作分闸，初步分析事故原因为操作人员误操作：发电机解列过程中操作错误，本应操作发电机保护柜IP2，而操作相邻的进线保护柜IP3（二者位置相邻、操作开关位置相同)；而后为掩盖操作失误，紧急分断发电机917，进而导致沼气发电机（不能孤岛运行）失去同步源而诊断为电网故障停机，导致全厂失电。

图2 901与917电压同轴对比曲线

上述初步判断无法解释901误操作时间与全厂失电的时间差问题，为此综合事故过程中厂内负荷曲线可知：在解列操作前沼气发电量与厂内用电负荷基本一致，表现为进线柜901柜电流和功率接近零，901与917柜功率曲线如图3所示，解释了901误操作而厂内10 kV系统仍正常的情况，系沼气发电跟随汽轮机发电（微小输出功率，仅提供电压、频率的同步源与无功功率自稳输出）直到发电机917分闸后全厂失电。

综合上述分析，可最终判断事故原因：主因为电气人员解列过程中未遵守操作规程及认真执行操作票，误操作进线柜901后企图掩盖失误；其次是沼气发电机不能自稳定孤岛运行；再次是电气人员对系统理解认识不够（本可通过及时同期901后再解列汽轮发电机，避免发生大范围停电事故）和值长监督不到位。