2016年某月02日,某電廠#2機組由于UPS母線電壓降低,引發給煤機控制電源失去,導致MFT,機組跳閘,造成了一次非計劃停運事件,分析如下。
一、事件經過
2016年某月02日,#2機組連續在網運行第413天,負荷435MW,A、B、C、D制粉系統運行,燃料、給水、引、送風量、一次風量均在“自動”方式,#2機組各參數運行平穩。23:07:39,運行監盤發現#2機1-4號DCS操作員站失電,#2機組跳閘,負荷到零。鍋爐FSSS畫面首出原因為“全燃料中斷”。
二、原因分析
1.直接原因:
熱控UPS電源經鍋爐DCS電源分配屏后下接有三路小UPS(1、2、3),事發時,熱控UPS2內部故障接地,與鍋爐DCS電源分配屏處的零線工作接地點構成接地環流,在熱控小UPS上口C6空開動作前(工作電流6A,計算故障電流約25A,故障切除時間約120ms),導致鍋爐DCS電源分配屏以下母線電壓降低,進而將主機UPS母線電壓鉗制到7.5V,引發運行中給煤機變頻器控制電源失去,4臺給煤機全部跳閘,造成機組MFT。熱控小UPS維護不到位造成接地故障,是這次非停的直接原因。
2.間接原因:
(1)主機UPS系統原設計為不接地系統,但熱控專業為工作接地需要,設計為接地系統,造成UPS變成多回路接地系統,在發生單支回路接地故障時,構成接地環流,加之負荷空開固有動作時間一般都在100-300ms,容易引發瞬時母線電壓鉗制性降低。人為原因造成主機UPS系統多回路接地,是這次非停事件的第一間接原因。
(2)根據安徽省調[2013]179號文《關于開展安徽電網火電廠輔機變頻器低電壓穿越能力試驗和整改工作的通知》要求,給煤機變頻器電源在2014年10月份進行了低電壓穿越保護改造,改造方案未能按照反措要求設置備用電源并加裝靜態切換開關,造成UPS供給的主電源電壓失去時,無可靠的備用電源自動投入。重要負荷采用單系統供電,反措執行不到位,是這次非停事件的第二間接原因。
三、暴露問題
1.定期維護和檢修管理不到位:由于#2機組連續運行413天,熱控三臺小UPS定期維護工作質量不高,未能及時發現和消除設備缺陷,反映出檢修管理不到位。
2.技術監控和設備管理不到位:UPS原設計為不接地系統,而熱控DCS電源為接地系統,絕緣監督工作中未發現該系統實際已經存在多回路接地現象,反映出日常技術監控工作不到位。
3.反措執行和隱患排查不到位:給煤機低電壓穿越保護改造工作未能嚴格執行反措要求,僅設置一路電源,違反重要負荷電源雙重化配置要求;安全大檢查和隱患排查活動,未能發現UPS系統零線對地絕緣到零,重要負荷采用單一電源等重大設備隱患,反映出落實反措和隱患排查不到位。
4.運行管理和人員培訓不到位:運行規程未將UPS兩相對地電壓監視、測量納入定期工作內容;設備管理、檢修維護和運行值班人員對電氣不接地和接地系統的目的、作用、工作特點和運行檢修維護內容不清楚,對不同接地系統發生接地故障現象不清楚,反映員工培訓不到位。
四、防范措施
1.消除主機UPS系統多回路接地現象:針對全廠UPS系統,全面開展一次隱患排查,對工作需要必須接地的UPS負荷,采用加裝隔離變方式,避免類似事件發生。
2.增設給煤機變頻器備用電源:從保安段引接一路電源,經靜態開關(動作時間<5ms)后,接入給煤機變頻器作為備用電源,A/C/E和B/D/F備用電源分別取保安一、二段。
3.規范設備定期維護工作,細化分解設備定期維護項目,責任到人,監督到位。
4.擴大性開展隱患排查治理:對照《二十五項反事故措施》和各類專項反措要求,舉一反三,擴大排查范圍,對影響機組運行和環保指標的重要負荷供電方式,全面梳理,確保有備用、真備用。
5.簡化操作員站供電環節并增加備用電源:取消操作員站的專用UPS并增加備用電源及切換裝置,上口分別取自主機UPS和保安段,并定期進行切換試驗。
6.規范開展絕緣監督工作:按照技術監控動態檢查表要求,對照標準,嚴格執行絕緣監督相關規定,確保UPS、直流系統絕緣正常;發生單相(單極)絕緣下降時,應立即組織運行和維護人員協同查找排除,并做好應急預案。
7.強化運行監視和巡檢:根據系統設計特點,修訂運行規程,正常運行巡檢每個白班用高內阻電壓表測量UPS火線和零線對地電壓,并做記錄;遇有停機機會,加裝兩相對地絕緣監督電壓表,納入運行正常監視。
8.規范開展員工技能培訓:有計劃地組織開展設備管理、運行維護人員定期培訓,明確培訓項目、內容、責任人,確定合理的激勵方式,提升員工技能水平。
來源:鷹眼研究