DQZHAN技術訊:一起誤切開關導致機組功率輸出壞點機組跳閘事件分析
1事件經過
2017年某月16日11時22分,某電廠2號機組負荷505MW,AGC投入,協調方式運行,主汽壓力22.5MPa,省煤器入口流量1260t/h,煤量189t/h,A、B汽泵運行,各主要參數運行正常。
11時22分34秒,電氣運行人員誤將2QS2開關從位置“Ⅱ ”切換至位置“0”。電氣送DCS、DEH的2組(每組各3個)功率信號**率信號1和功率信號2同時變壞點,功率信號3正常。
11時22分36秒,機組控制方式由協調方式自動切至基本方式,所有高、中壓調門指令陡降到0,隨后電氣人員恢復2QS2開關至送電狀態(tài),11時22分40秒,功率信號1、2恢復為“好點”但示值為0,此時功率信號3(機組實際功率)因汽輪機調門全關也降至0。此時四抽電動隔離門開反饋消失,至11時25分21秒,四抽電動隔離門全關。
11時22分43秒,汽輪機高調門恢復正常開度,所有機組功率信號恢復到477MW。
11時25分26秒,A小機前置泵因“A汽泵入口流量低”跳閘,A小機聯跳,同時電泵聯啟,但電泵指令隨后快速下降至0%,造成電泵未出水。
由于四抽汽源失去,B小機流量及省煤器入口流量快速下降。11時25分34秒,機組MFT動作,首出“省煤器入口流量低”,機組解列。
2原因分析
圖1 DEH側一次調頻限幅邏輯框圖
1)功率信號1和功率信號2突變?yōu)閴狞c原因分析
發(fā)電機變送器屏內共有4只功率變送器(編號為25、26、27、29),變送器均為雙路輸出,其中變送器29輸出送至ECS/AGC用來顯示,另外3只變送器25、26、27送信號至DCS和DEH系統(tǒng)使用。
11時22分34秒,由于電氣人員誤拉2QS2開關,導致110V直流II段母線失電,使該段供電的功率變送器25、26、29失電,輸出變?yōu)?mA,故MCS、DEH、AGC、ECS**率信號1和功率信號2顯示均為壞點。
2)DEH高、中壓調門關閉原因分析
11時22分36秒,DEH系統(tǒng)檢測到功率信號1和功率信號2故障后,經功率信號三選二邏輯判斷,發(fā)出功率壞值信號。
一次調頻運算回路(見圖1)接受到功率信號壞值后,將DEH**率信號的中間變量切換至預置值9999MW,再經邏輯運算后輸出綜合閥位指令-19.4%,并觸發(fā)閥門“CLEARGV”超馳關信號,隨后汽輪機高中、壓調門迅速按照指令關至0%,機組功率*低降至0MW。
3)汽輪機四抽電動隔離門關閉原因
2號機組四抽電動隔離門聯鎖邏輯見圖2,當負荷信號降至30MW后(邏輯中判斷定值為30MW),四抽電動隔離門聯鎖關閉。
圖2 四抽電動隔離門聯鎖邏輯
4)A汽泵跳閘原因
2號機組四抽電動隔離閥關閉導致汽泵出力降低,前置泵流量低(定值為216t/h),同時汽泵再循環(huán)閥開度小于80%,導致A前置泵跳閘,聯跳A汽泵。
5)電動給水泵指令置0%原因
電動給水泵啟動成功后勺管指令快速降至0,造成電泵未打水。原因為四抽電動門關閉后A小機跳閘,此時A小機MEH退出遙控并強制指令置0;B小機MEH因轉速與指令偏差過大也退出遙控,B小機轉速指令跟蹤實際轉速快速下降。此時給水主控連鎖切手動,主控指令跟蹤兩臺小機指令均值快速下降,電泵備用時處于自動狀態(tài),此狀態(tài)下勺管指令跟蹤給水主控指令快速下降,電泵合閘后勺管指令已降至20%左右,隨后繼續(xù)下降至0。
3暴露的問題
1)運行人員誤操作開關,導致3臺功率變送器同時失電,是本次事件的根本原因。但做為機組重要信號,DCS和DEH中6個“機組負荷”信號中的4個同時因為同一電源失去而變?yōu)閴狞c,說明此信號變送器及其電源配置存在隱患,其未能實現風險分散原則,也是本次非停的重要原因之一。
2)同類型汽輪機均未設計“當2個或以上功率信號判斷為故障時,連鎖關閉關汽輪機調節(jié)汽門”邏輯,故DEH綜合閥位指令計算邏輯不符合常規(guī)設置,導致事故擴大。
3)四抽電動隔離閥聯跳條件中“負荷小于30MW”必要性不足。
4防范措施
1)重新設計和配置功率變送器電源回路。
因功率變送器25、26、27各輸出兩路信號,分別送至DCS和DEH,為提高其電源可靠性,建議將三個變送器分別配置獨立的110V直流電源和交流PT電壓,用于ECS/AGC顯示的功率變送器29可與變送器25、26、27中的任意一個共用一路電源,避免因某一電源問題導致DCS、DEH多個功率信號同時時故障,進而引發(fā)機組異常。
2)增加汽輪機自動到手動方式的切換條件。
根據2號機組實際情況,取消“2個及以上功率信號判斷為故障時,聯鎖關閉汽輪機高調門”邏輯,同時增加DEH切手動條件:“并網時若2個及以上功率信號故障,DEH切除操作員自動”,如圖3所示。
圖3 汽機自動切手動邏輯
3)一次調頻及綜合閥位運算回路上、下限值修改。
將圖1中一次調頻輸出限幅值由-670/670MW調整為-40.2/40.2MW,與2號機組一次調頻限幅(670*6%=40.2MW)相吻合。
4)取消功率信號壞值時切換為預置值9999MW功能。取消圖1**率信號壞值的預置值功能。