某300 MW機組主燃料中斷的分析及處理

逯 靜 ，蒲鵬飛

(1.西南電力設(shè)計院，四川 成都 610021；2.神華集團公司，北京 100011)

1 設(shè)備概況

某電廠#2機組鍋爐由日本三菱重工神戶造船廠生產(chǎn)，型號DG1025/18.2-Ⅱ6，汽輪機由三菱重工高砂制作所生產(chǎn)，型號TC2F-40.5抽汽凝汽式，發(fā)電機由日本三菱生產(chǎn)，型號MB-J。機組的熱控分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)采用的是美國METSO公司生產(chǎn)的MAX1000+PLUS控制系統(tǒng)。機組于2000年投產(chǎn)運行。

2 MFT保護誤發(fā)停機經(jīng)過

2.1 停機前工況

某日14時21分，#2機組負荷310 MW，主蒸汽壓力和主蒸汽溫度分別為16.68 MPa 、536℃，機組投入AGC(Automation Generation Control,AGC)控制方式，機組協(xié)調(diào)控制方式采用DEB(Direct Energy Balance,DEB)控制，4臺磨煤機A、B、C、D及2臺汽動給水泵全部運行，機組正常運行。

2.2 停機經(jīng)過

某日14時21分，#2機組鍋爐MFT動作，機組跳閘，21、22引風(fēng)機、21、22送風(fēng)機跳閘，跳閘首出為再熱器保護動作，23電動泵正常。汽機跳閘，各主汽門、調(diào)速汽門關(guān)閉正常。發(fā)電機解列，為逆功率保護動作，廠用電切換正常。

電氣保護動作情況：

14:21:09:191 #2發(fā)變組保護I屏RCS-985B保護裝置程序逆功率保護動作，出口全停；

14:21:09:195 #2發(fā)變組保護Ⅱ屏RCS-985B保護裝置程序逆功率保護動作，出口全停。

14:21:10:973 21、22廠用電切換裝置保護啟動切換動作，廠用21，22工作進線開關(guān)跳閘，廠用21、22備用進線開關(guān)合閘。

檢查就地電氣開關(guān)及變壓器均無異常，2202開關(guān)跳閘，故障錄波器錄波正確，保護裝置及DCS信號正常。

機組跳閘后運行人員按照機組故障方式進行操作處理，15時32分投入盤車，停機過程正常。

3 事件檢查過程

(1)對#2機組鍋爐保護柜進行檢查，繼電器及柜內(nèi)接線正常。

(2)對#2鍋爐MFT主保護回路進行逐一傳動，回路動作正常。

手動打閘；爐膛壓力高；爐膛壓力低；送風(fēng)機全停；引風(fēng)機全停；汽包水位高；汽包水位低；爐水泵差壓低；燃燒不穩(wěn)；全火燃喪失；再熱器保護動作；所有燃料消失；風(fēng)量低；汽機跳閘；脫硫跳閘。

(3)對DCS系統(tǒng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)下列異常。

SCS系統(tǒng)DPU32切至輔DPU運行(SCS系統(tǒng)DPU32所帶設(shè)備為21、22引風(fēng)機控制、21、22送風(fēng)機控制)。

(4)對DCS各系統(tǒng)的24 V、48 V電源模塊檢查測試電壓。

48 V電源變壓器外觀完好，溫度37℃；48 V電源電容外觀完好，溫度29℃；48 V電源保險通斷，無斷路情況；電源模件功能檢查，測量48 V電源輸出電壓正常；48 V電源互備試驗正常(將第一路48 V電源斷開，測量48 V電源輸出為49 V，送上第一路48 V電源；斷開第二路48 V電源，測量48 V電源輸出為49 V)；檢查24 V電源及電源模塊負載情況正常，24 V電源模塊電路板無燒損痕跡，電路板正常。

(5)SOE過程分析及試驗。

結(jié)合事故追憶(Sequence of Energence,SOE)記錄的MFT動作順序，逐一分析排查動作過程，由于正常MFT保護動作不跳送、引風(fēng)機，只有第15項“脫硫跳閘”條件在啟動鍋爐MFT同時跳閘兩臺引風(fēng)機，該保護主要是保護脫硫吸收塔避免遭到破壞。故判斷為“脫硫跳閘”信號動作導(dǎo)致機組MFT動作，同時跳閘引風(fēng)機。8月5日，進行脫硫跳閘模擬試驗，試驗時21引風(fēng)機6 K開關(guān)切到試驗位，22引風(fēng)機未參與試驗。通過試驗確認脫硫跳閘后同時觸發(fā)MFT信號和引風(fēng)機跳閘信號。與機組跳閘時現(xiàn)象一致。

對再熱器保護的就地設(shè)備及控制回路進行檢查，控制回路檢查正常。在鍋爐保護盤模擬再熱器保護動作條件，再熱器保護正常動作，MFT首出正常報出，SOE記錄有再熱器保護的正常動作條目。在#2機組跳閘時SOE記錄內(nèi)沒有再熱器保護動作記錄，再熱器保護首出屬于報警錯誤。原因是當(dāng)時事故狀態(tài)下，DPU32切到輔DPU運行，控制系統(tǒng)處于異常狀態(tài)，產(chǎn)生時序控制錯誤。

進行DPU故障模擬試驗，拔下SCS系統(tǒng)DPU32，DPU切至輔DPU運行，再把輔DPU打到離線位置，主輔DPU同時失去控制，所屬控制設(shè)備沒有發(fā)生跳閘現(xiàn)象，可以排除是由于DPU故障導(dǎo)致引風(fēng)機跳閘。

(6)現(xiàn)場設(shè)備檢查。21、22引風(fēng)機油站電源及就地控制箱檢查正常；21、22空預(yù)器主、輔變頻器柜，無水跡，無故障點；引風(fēng)機、送風(fēng)機6 kV開關(guān)啟停試驗正常；發(fā)變組系統(tǒng)及2202開關(guān)，主變中性點檢查無異常。

(7)對脫硫跳閘信號回路進行檢查。測量脫硫控制系統(tǒng)至DCS系統(tǒng)及鍋爐保護柜脫硫跳閘信號電纜(共6根，每根長度320 m)存在38V感應(yīng)電壓。

4 原因分析

由于#2機組脫硫控制系統(tǒng)送至#2機組DCS的脫硫跳閘三個信號回路的傳輸電纜長達320 m，在傳輸信號過程中受外界干擾產(chǎn)生感應(yīng)電引起信號誤動，導(dǎo)致#2機組脫硫跳閘保護信號啟動鍋爐MFT和引風(fēng)機跳閘。事故過程中感應(yīng)電壓進入DCS控制系統(tǒng)，造成DCS系統(tǒng)內(nèi)部通訊故障(脫硫控制系統(tǒng)至DCS系統(tǒng)及鍋爐保護柜的6根“脫硫跳閘”信號電纜存在感應(yīng)電壓)，導(dǎo)致#2機組SCS系統(tǒng)DPU32切換到輔DPU及部分數(shù)據(jù)不能正常接收。

5 處理及防范措施

(1)為消除硫控制系統(tǒng)至DCS系統(tǒng)及鍋爐保護柜脫硫跳閘信號電纜感應(yīng)電壓，采取DCS側(cè)加裝中間繼電器進行隔離，提高系統(tǒng)對干擾信號的抑制能力，使用中間繼電器的輔助接點送至引風(fēng)機保護回路，防止設(shè)備誤動、更改完畢后，回路校線及傳動正常，機組報備。

(2)對SCS系統(tǒng)DPU32進行更換，更換后對設(shè)備狀態(tài)進行檢查，對保護回路進行傳動，試驗正常。

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