馬鋼公司5.22電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行事故處置與后續(xù)改進(jìn)

謝相圣（馬鞍山鋼鐵股份有限公司設(shè)備部，安徽馬鞍山　243000）

馬鋼公司5.22電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行事故處置與后續(xù)改進(jìn)

謝相圣
（馬鞍山鋼鐵股份有限公司設(shè)備部，安徽馬鞍山243000）

【摘要】大型企業(yè)電力系統(tǒng)一旦發(fā)生孤網(wǎng)運(yùn)行，將對(duì)企業(yè)的供電供汽以及其他動(dòng)力介質(zhì)的運(yùn)行帶來(lái)巨大的影響，如果處理不當(dāng)將給整個(gè)企業(yè)造成難以估量的損失。2014年5月22日由于外部國(guó)家電網(wǎng)500 kV系統(tǒng)設(shè)備故障，造成整個(gè)馬鋼公司電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行。闡述了事故發(fā)生的經(jīng)過(guò)、處置以及后續(xù)的改進(jìn)措施。由于處置正確將事故損失與影響降到了最低。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；孤網(wǎng)運(yùn)行；事故，處置

Treatment and Subsequent Improvement of an Isolated Power Grid Accident of MaSteel

XIE Xiangsheng
（The Equipment Dept. of Maanshan Iron & Steel Co., Ltd., Maanshan, Anhui 243000, China）

【Abstract】An accident of isolated grid operation in the power supply system of a large enterprise can bring heavy impact on the electricity, steam and other power media supplies and cause inestimable losses to the enterprise if not rationally treated. On May 22, 2014, an equipment failure in the external national grid 500 kV system led to isolated grid operation of the entire MaSteel. The occurring process, treatment and subsequent improvement measures of the accident was described. Correct handling of the accident minimized the loss and impact brought by it.

【Key words】power supply system; isolated grid operation; accident; handling

1　基本情況介紹

馬鋼公司現(xiàn)有新老區(qū)兩個(gè)發(fā)電廠計(jì)7臺(tái)發(fā)電機(jī)組（老區(qū)3臺(tái)60 MW抽汽機(jī)組，一臺(tái)50 MW純凝機(jī)組；新區(qū)一臺(tái)153 MW CCPP機(jī)組；135 MW、50 MW抽汽機(jī)組各一臺(tái)），兩座電廠各通過(guò)兩條110 kV聯(lián)絡(luò)線與公司內(nèi)部?jī)蓚€(gè)中心變電所71#變和鋼軋變相連，另有12條110 kV線路與公司內(nèi)部電網(wǎng)相連；公司71#變和鋼軋變通過(guò)4條220 kV線路與地區(qū)電網(wǎng)連接，地區(qū)電網(wǎng)有18條110 kV線路與馬鋼內(nèi)部110 kV電網(wǎng)相連，地區(qū)電網(wǎng)主要有恒興變、臨江變、劉村變3座變電所與馬鋼內(nèi)部電網(wǎng)相連，3座變電所通過(guò)220 kV線路形成環(huán)網(wǎng)在當(dāng)涂變通過(guò)500 kV線路與國(guó)家電網(wǎng)相連。

2　事故經(jīng)過(guò)

2014年5月22日11：36國(guó)家電網(wǎng)公司當(dāng)涂變電站正進(jìn)行220 kV母線的檢修工作，在倒閘操作過(guò)程中，由于隔離開關(guān)支柱斷裂，造成母線短路，導(dǎo)致4條出線開關(guān)跳閘，馬鞍山地區(qū)北部電網(wǎng)與系統(tǒng)解列，成孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)（總負(fù)荷100萬(wàn)kW左右）。由于馬鋼負(fù)荷（軋鋼波動(dòng)）集中在馬鞍山北部電網(wǎng)，造成孤網(wǎng)頻率在48.75~50.75 Hz間波動(dòng)，故障發(fā)生的第一時(shí)間段，馬鋼110 kV875線路低周減載動(dòng)作跳閘，部分軋線和BOC制氧機(jī)組因電壓波動(dòng)跳閘；熱電老區(qū)機(jī)組由于受電網(wǎng)頻率波動(dòng)的影響，4臺(tái)機(jī)組出力（總額定出力230 MW）最小被限控在20 MW左右，熱電與71#變電所之間的聯(lián)絡(luò)線869（另外一條聯(lián)絡(luò)線檢修）的最大負(fù)荷超過(guò)140 MW，老區(qū)熱電機(jī)組面臨與馬鞍山北部電網(wǎng)再次解列的危險(xiǎn)；另外由于熱電老區(qū)機(jī)組負(fù)荷過(guò)低，無(wú)法對(duì)外供熱，氣體公司不能保證氮?dú)獾墓?yīng)，使得公司將面臨煤氣不能密封、執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能有效動(dòng)作等更大的安全隱患。一旦公司內(nèi)部電網(wǎng)經(jīng)受不住孤網(wǎng)運(yùn)行的沖擊或老區(qū)熱電機(jī)組不能維持孤網(wǎng)運(yùn)行，導(dǎo)致機(jī)組跳停，造成現(xiàn)有孤立電網(wǎng)產(chǎn)生震蕩、崩潰，那么將出現(xiàn)全公司停電的災(zāi)難性后果。

3　事故處置

事故發(fā)生后首先停用公司大的沖擊負(fù)荷，如電爐、LF爐、大的熱軋生產(chǎn)線等，使得電網(wǎng)的頻率趨于穩(wěn)定，波動(dòng)范圍減?。?0~50.5 Hz）。其次聯(lián)系國(guó)網(wǎng)公司適當(dāng)降低網(wǎng)內(nèi)其他發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷，降低電網(wǎng)頻率，增加老區(qū)電廠的出力，使得869線路的負(fù)荷保持在90 MW以內(nèi)，保證線路運(yùn)行安全，老區(qū)電廠鍋爐開排汽運(yùn)行，保持機(jī)組孤網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定；要求煤焦化公司全力以赴，在不影響安全的前提下，盡最大能力向外網(wǎng)輸出蒸汽；能源總廠停用一切生活用汽以及非重要用戶的生產(chǎn)用汽，確保蒸氣管網(wǎng)壓力在0.5 MPa以上。另外氣體公司、BOC加大設(shè)備巡查力度，保證氧（氮）氣的供應(yīng)，在取得國(guó)網(wǎng)公司同意的情況下，依次優(yōu)先啟用BOC的制氧機(jī)組等一些負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的生產(chǎn)線（869線路的負(fù)荷逐漸減小至50 MW以內(nèi)）。至19：20地區(qū)電網(wǎng)與系統(tǒng)并網(wǎng)成功，恢復(fù)正常。

5.22孤網(wǎng)運(yùn)行事故由于處置得當(dāng)，公司范圍內(nèi)未有人身和設(shè)備事故發(fā)生，對(duì)高爐生產(chǎn)基本無(wú)影響，甚至高爐鐵水未有鑄塊，公司的損失降到最低。

4　暴露問(wèn)題及后續(xù)改進(jìn)

4.1電廠部分

4.1.1 5.22事故老區(qū)電廠主要暴露出：調(diào)頻保護(hù)參數(shù)設(shè)置不合理，震蕩過(guò)大；DEH的一次、二次調(diào)頻調(diào)節(jié)功能狀態(tài)不佳，難以擺脫調(diào)頻對(duì)機(jī)組負(fù)荷的干擾。另外是DEH實(shí)際抵御孤網(wǎng)運(yùn)行的功能尚顯不足。與國(guó)網(wǎng)公司、DEH系統(tǒng)廠家進(jìn)行探討，對(duì)DEH系統(tǒng)進(jìn)行一系列的優(yōu)化。首先修正一次調(diào)頻設(shè)置參數(shù)，對(duì)一次調(diào)頻死區(qū)重新設(shè)置；修正一次調(diào)頻限制幅度，根據(jù)各機(jī)組的實(shí)際情況，進(jìn)行修改；其次修正一次調(diào)頻功能回路有效負(fù)荷范圍，原一次調(diào)頻功能回路無(wú)機(jī)組電負(fù)荷區(qū)域限制，現(xiàn)修正為：電負(fù)荷40%以下時(shí)，一次調(diào)頻回路不起調(diào)節(jié)作用，在40%負(fù)荷以上，一次調(diào)頻功能回路有效。另外修正二次調(diào)頻設(shè)置參數(shù)，提高機(jī)組的二次調(diào)頻能力，具體如下：

（1）針對(duì)一軸式燃機(jī)，對(duì)轉(zhuǎn)速變化產(chǎn)生不同調(diào)速指令的特殊情況，11#機(jī)組不再設(shè)二次調(diào)頻功能。

（2）12#機(jī)組及13#機(jī)組，在機(jī)組檢修時(shí)增設(shè)二次調(diào)頻功能，暫不投入。

（3）老區(qū)所有機(jī)組二次調(diào)頻功能原無(wú)投切開關(guān)，結(jié)合機(jī)組檢修，逐臺(tái)均增設(shè)投切開關(guān)，由運(yùn)行人員直接在界面操作。

（4）老區(qū)（1#、2#）供熱機(jī)組并網(wǎng)后，自動(dòng)投入一次調(diào)頻，但不投二次調(diào)頻。其中，正在供熱的機(jī)組以單閥控制模式運(yùn)行。老區(qū)非供熱機(jī)組及3#、4#機(jī)組并網(wǎng)后，手動(dòng)投入一次調(diào)頻、但二次調(diào)頻功能修正如下：

當(dāng)轉(zhuǎn)速超出3000±15 r/min時(shí)，機(jī)組可以手動(dòng)投入二次調(diào)頻；當(dāng)轉(zhuǎn)速超出3000±30 r/min時(shí)，機(jī)組自動(dòng)投入二次調(diào)頻；當(dāng)轉(zhuǎn)速回到3000±30 r/min時(shí)，機(jī)組可手動(dòng)切除二次調(diào)頻；當(dāng)轉(zhuǎn)速回到3000±5 r/min范圍內(nèi)，保持30 s時(shí)，機(jī)組自動(dòng)切除二次調(diào)頻。

4.1.2由于孤網(wǎng)運(yùn)行后汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)大，易造成OPC保護(hù)動(dòng)作形成大的沖擊，對(duì)OPC的保護(hù)設(shè)置進(jìn)行改進(jìn)，將汽輪機(jī)動(dòng)作轉(zhuǎn)速進(jìn)行區(qū)別調(diào)整，分設(shè)103%、105%、107%三個(gè)級(jí)別，以利于一次調(diào)頻及時(shí)控制轉(zhuǎn)速，避免多臺(tái)機(jī)組OPC同時(shí)動(dòng)作。使機(jī)組減少同步振蕩，快速恢復(fù)平穩(wěn)運(yùn)行。

4.1.3結(jié)合電廠的實(shí)際情況，根據(jù)5.22孤網(wǎng)運(yùn)行的狀況制定孤網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)控制策略。

4.2系統(tǒng)部分

4.2.1由于電廠的供熱是通過(guò)抽汽機(jī)組完成，當(dāng)孤網(wǎng)運(yùn)行電廠的負(fù)荷受限時(shí)，供熱難以保證，應(yīng)配備相應(yīng)的減溫減壓裝置，確保供熱正常。

4.2.2當(dāng)孤網(wǎng)運(yùn)行剛發(fā)生時(shí)，由于鋼鐵企業(yè)存在許多沖擊負(fù)荷，造成電網(wǎng)的頻率幅度波動(dòng)大，當(dāng)停用沖擊負(fù)荷時(shí)，易造成總用電負(fù)荷下降，系統(tǒng)頻率上升，形成新的沖擊，沖擊負(fù)荷要有序停用，時(shí)刻關(guān)注系統(tǒng)頻率的變化。針對(duì)此次事故情況，列出公司各生產(chǎn)線在各種生產(chǎn)情況下的負(fù)荷大小，以便事故狀態(tài)下調(diào)控更加細(xì)致。

4.2.3加強(qiáng)與國(guó)網(wǎng)公司的溝通交流，強(qiáng)調(diào)鋼鐵企業(yè)電力安全保供的重要性。5.22事故發(fā)生后，由于系統(tǒng)沒(méi)有別的可靠的并網(wǎng)點(diǎn)，只有等待當(dāng)涂變故障點(diǎn)修復(fù)后才能重新通過(guò)當(dāng)涂變并網(wǎng)，致使整個(gè)系統(tǒng)孤網(wǎng)運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)6 h以上，存在極大的風(fēng)險(xiǎn)。事故發(fā)生后與國(guó)網(wǎng)公司展開專題討論，要求國(guó)網(wǎng)公司完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保證馬鋼的供電可靠性。

5　結(jié)束語(yǔ)

5.22孤網(wǎng)事故對(duì)公司來(lái)說(shuō)影響巨大，在行業(yè)內(nèi)也是不多見(jiàn)的。整個(gè)事故發(fā)生和處理過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié)，事故的發(fā)生也暴露出我們存在的不足，同時(shí)提醒風(fēng)險(xiǎn)時(shí)刻存在，只有不斷提高完善自己，內(nèi)外結(jié)合，才能保證鋼鐵企業(yè)電力（網(wǎng)）系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

作者簡(jiǎn)介：謝相圣（1970－），男，1992年畢業(yè)于東北電力學(xué)院，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事電力生產(chǎn)及調(diào)度工作。

收稿日期：2015－01－30

【中圖分類號(hào)】TM7

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1006-6764(2015)04-0019-02