一起電廠全停事故的原因分析及防范措施

朱 峰 崔偉虹

（中國石化資產(chǎn)經(jīng)營管理有限公司 齊魯石化分公司熱電廠，山東 淄博255411）

1 事故電廠運行方式簡介

某熱電廠擁有8 機8 爐，采用母管制供氣。每臺機帶一臺主變、一臺廠用變，每臺機的廠用變給本機組廠用系統(tǒng)供電。1、2 號主變?yōu)殡p圈變壓器，高壓側(cè)接35kv 母線；3、4 號主變?yōu)槿ψ儔浩?，高壓?cè)接110kv 母線，中壓側(cè)接35kv 母線；5、6 號主變?yōu)殡p圈變壓器，高壓側(cè)接110kv 母線；7、8 號主變?yōu)槿ψ儔浩?，高壓?cè)接110kv 母線，中壓側(cè)接三期35kv 母線；1、2 號聯(lián)絡變高壓側(cè)通過兩條220kv 母線與電網(wǎng)連接，低壓側(cè)接110kv 母線；母線均采用雙母分段制。01 號廠備變引自35kv 母線帶6kv 備用Ⅰ段；02 號廠備變引自三期35kv 母線帶6kv 備用Ⅱ段，6KV 備用Ⅰ、Ⅱ段有開關聯(lián)絡。

事故發(fā)生前電氣運行方式為6 爐7 機，2 號機、3 號爐熱備用，4號爐大修，220kvⅠ線帶1 號聯(lián)絡變接110kvⅠ母，220kvⅡ線帶2 號聯(lián)絡變接110kv Ⅱ母，35kv、110kv 母線雙母并列運行。01 號廠備變接35kvⅠ母線帶6kv 廠用電Ⅱ段，并為全廠廠用電提供備用電源，02 號廠備變備用。

2 事故經(jīng)過

事故當天，電廠所在地區(qū)突降暴雨并伴有強雷電，直流系統(tǒng)發(fā)生多次接地，3 臺廠用變(1、4、5 號)和4 臺低廠變(1、2、5、6 號)瓦斯保護誤動作跳閘，造成相應機組廠用電中斷最終使在運的6 爐7 機全部停運。

2.1 電氣部分

15：47：39 4 號主變低壓側(cè)開口三角電壓告警；

15：50 左右 二期保護室內(nèi)直流屏1 號屏發(fā)生多次直流接地；

15：51：58 6 號低廠變跳閘，備用電源自投動作；

15：52：00 1 號、2 號、5 號低廠變跳閘，備用電源自投動作；

15：52：03 5 號廠用變跳閘，快切動作合上6503、6504；

15：52：07 1 號廠用變跳閘，快切動作合上6103、6104；

15：52：38 4 號廠用變跳閘，快切動作合上6403、6404；

15：52：40 01 號高備變過流保護動作，開關跳閘，6kv 廠用電Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段失電。

2.2 鍋爐部分

6kv 廠用電Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段失電后，直接造成相對應的1、2、5、6號爐重要輔機全部失電，鍋爐相關保護動作，造成相應鍋爐滅火。又由于鍋爐給水系統(tǒng)多臺給水泵運行在6kv 廠用電Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ段，造成失電后鍋爐給水壓力迅速下降，7 號、8 號爐汽包水位低保護動作，鍋爐滅火。

2.3 汽機部分

廠用電中斷使2、4 號循環(huán)水泵跳閘，5 號循環(huán)泵因失電無法聯(lián)動，循環(huán)水中斷，真空急降至-41KPa，1 號、3 號機手動緊急解列。廠用電中斷使凝泵、冷水泵跳閘，備用泵失電無法聯(lián)動，4 號機發(fā)電機斷水保護動作跳閘。5～8 號機，由于鍋爐全部滅火，主汽壓力急降，緊急打閘解列。

3 事故原因

3.1 事故直接原因

經(jīng)分析測試認為非電量保護誤動是引發(fā)本次事故的直接原因。事故時恰逢雷雨天氣，空氣濕度大，造成直流系統(tǒng)絕緣降低，形成間歇性直流接地，引起控制電纜對地和線間電容充放電過程的反復，形成多次干擾信號。同時又遇到雷電電磁干擾，使抗擾能力弱的3 臺廠用變(1、4、5 號)和4 臺低廠變(1、2、5、6 號)瓦斯保護誤動作跳閘。

經(jīng)現(xiàn)場檢查測試，高廠變和低廠變非電量保護動作功率為0.025W，同時沒有必要的延時不符合《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》中“所有涉及直接跳閘的重要回路應采用動作電壓在額定直流電源電壓的55%～70%范圍以內(nèi)的中間繼電器，并要求其動作功率不低于5W” 以及“直跳回路開入量應設置必要的延時防抖回路,防止由于開入量的短暫干擾造成保護裝置誤動出口”的規(guī)定。

3.2 事故擴大原因

廠用電系統(tǒng)和給水系統(tǒng)運行方式存在薄弱環(huán)節(jié)，在突發(fā)性多臺廠用變停電的情況下，沒有足夠的安全裕度，是造成事故擴大的原因。

2 號機檢修，出于節(jié)能考慮在01 號廠備變帶廠用6kvⅡ段情況下，同時承擔其他各段備用電源，雖然也符合廠用備用電源的配置原則，但安全裕度減小，特別是在雷雨天氣，不能應對突發(fā)多段廠用電同時失電的特殊情況。若安排02 號廠備變運行，承擔5 號～8 號機爐備用電源，則有可能減少對5 號～8 號機爐的影響。給水系統(tǒng)運行方式不夠合理。2 臺以上給水泵工作在同一段母線上，一旦失電同時退出，同時聯(lián)備泵數(shù)量不足，事故時聯(lián)備泵失電聯(lián)動不成功，從而造成給水壓力低，7、8 號爐被迫停爐。

4 改進及防范措施

加強保護抗干擾性檢查，對全廠所有非電量直跳回路進行檢查，對不能達到反措要求的進行整改，非電量直跳增加必要延時或者聯(lián)系廠家更換符合反措要求的非電量模塊，無法實現(xiàn)的給非電量回路加裝大功率中間繼電器，非電量保護由直跳改為告警，用中間繼電器接點啟動跳閘，提高保護的抗干擾能力，避免再次發(fā)生誤動作。

合理安排廠用電系統(tǒng)運行方式，特別是特殊天氣情況下的運行方式，當運行方式發(fā)生變化時，及時開展風險辨識，研究、評估發(fā)供電系統(tǒng)和重要輔機設備運行方式的安全可靠性。根據(jù)機爐運行情況，按照風險分散的原則，合理安排給水泵、循環(huán)水泵等重要輔機運行方式，接在同一段6KV 母線上的重要輔機原則上不安排同時運行。若因設備檢修等原因同時運行時，采取臨時性特護措施，以減少因故障跳閘造成的風險，提高運行可靠性。

5 結(jié)語

本次事故的發(fā)生給我們帶來兩點啟示：一是，重視繼電保護抗干擾問題，嚴格執(zhí)行國家電網(wǎng)重大事故反措要求。在采用了帶屏蔽控制電纜和采取可靠接地等抗干擾措施后，還應加強對保護裝置自身抗干擾性能的檢查，特別是保護生產(chǎn)廠家應從設計和硬件層面保證產(chǎn)品的抗干擾性。二是，合理平衡經(jīng)濟運行與安全運行之間的關系。在異常天氣及其他特殊情況下，電廠電氣運行方式以及汽機鍋爐重要輔機的運行方式應以保證足夠的安全裕度為主，防止在突發(fā)事故時因安全裕度不足導致事故擴大。

［1］國家電網(wǎng)公司：十八項電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)[Z].

［2］變壓器非電量保護誤動問題分析與對策[J].中國電力,2003(03).