電廠孤網(wǎng)運(yùn)行故障處理措施

潘文良

(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司，江蘇 常州 213011)

1 機(jī)組概況

某電廠2套390MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組是國家天然氣“西氣東輸”配套工程，于2005年12月27日投產(chǎn)。

#1，#2機(jī)組主接線采用發(fā)電機(jī)變壓器組(以下簡稱發(fā)變組)單元接線，發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)斷路器。發(fā)電機(jī)為GE公司設(shè)計(jì)的390H型全氫冷發(fā)電機(jī)。勵磁系統(tǒng)采用EX2100型全靜態(tài)整流勵磁裝置，勵磁變壓器為干式變壓器，由6 kV工作段母線供電。燃?xì)廨啓C(jī)型號為PG9351FA，由1個18級的軸流式壓氣機(jī)、18個低NOx燃燒器和1個3級燃?xì)廨啓C(jī)組成。余熱鍋爐為高中低三壓、再熱、臥式、無補(bǔ)燃自然循環(huán)鍋爐，室外布置。汽輪機(jī)為D10型三壓、中間再熱、單軸、沖動式無抽汽純凝汽輪機(jī)組。熱控系統(tǒng)包括燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)Mark VI控制系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)(DCS)。

#1，#2主變壓器(以下簡稱主變)為 SFP-480000/220型雙圈變壓器，無載調(diào)壓方式，采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。高壓廠用變壓器(以下簡稱高廠變)為SFZ10-25000/20型雙圈變壓器，有載調(diào)壓方式。#2啟動變壓器為SFZ10-25000/220型雙圈變壓器，電源取自220 kV母線，低壓側(cè)配有6 kV備用段，經(jīng)2個分路閘刀61000，62000分別送至6 kV工作段作為備用電源。

220 kV母線為屋內(nèi)SF6氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)成套組合柜，雙母線帶母線聯(lián)絡(luò)(以下簡稱母聯(lián))開關(guān)，Ⅰ，Ⅱ母線上各有1組電壓互感器，2回出線，同塔架設(shè)，采用PowerComm 2000型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對220 kV電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、操作、控制。

220 kV出線配置了2套完全獨(dú)立的全線速動主保護(hù)，分別為南瑞RCS-931A分相電流差動保護(hù)和PSL-602縱聯(lián)保護(hù)，每套主保護(hù)均帶有完整的后備保護(hù)功能，包括三段式相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)以及零序方向過流保護(hù)。發(fā)電機(jī)、變壓器部分保護(hù)配置情況:#1，#2發(fā)電機(jī)配有G60/A+G60/B+C60/A保護(hù)，#1，#2主變配有T60/TB+T60/U+C60/B+C30保護(hù)，#1，#2高廠變配有T60保護(hù)。

每套機(jī)組配有1套應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，作為本機(jī)組的應(yīng)急保安電源。220 V直流系統(tǒng)接有事故直流密封油泵和直流潤滑油泵，保護(hù)、控制回路接在110 V直流系統(tǒng)。

2 事故前運(yùn)行方式

#1機(jī)組滿負(fù)荷(387 MW)正常運(yùn)行，#2機(jī)組備用，#2啟動變壓器及6 kV備用段母線檢修中;220 kV母線正常接排，#1主變和2Y31出線運(yùn)行于Ⅰ段母線，#2主變和2Y32出線運(yùn)行于Ⅱ段母線，母聯(lián)2530開關(guān)運(yùn)行中;2Y31線路潮流為 187 MW、5 MV·A、471 A，2Y32 線路潮流為 186 MW、17 MV·A、463 A。事故前運(yùn)行方式如圖1所示。

3 事故發(fā)生時象征

15:23:00，滿負(fù)荷運(yùn)行中的#1機(jī)組突然甩負(fù)荷至6 MW左右，帶#1，#2機(jī)組廠用電孤廠運(yùn)行，檢查22 kV系統(tǒng)2Y31，2Y32線路潮流為零，出線開關(guān)跳閘。機(jī)組監(jiān)控畫面上無保護(hù)動作信號，轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定在3010 r/min左右，#1主變出口開關(guān)2501、發(fā)電機(jī)出口152G開關(guān)正常合閘中，廠用6 kV母線電壓維持在6.5 kV左右。

4 220 kV系統(tǒng)保護(hù)裝置檢查

(1)戚洛線2Y31開關(guān)保護(hù)動作情況。#931保護(hù)(電流差動保護(hù))動作，故障相別為B相;#602保護(hù)(縱聯(lián)距離保護(hù))動作，故障相別為B相，26 ms保護(hù)動作，65 ms重合閘啟動，372 ms C相接地，縱聯(lián)距離零序保護(hù)動作，永跳出口。

(2)戚洛線2Y32開關(guān)保護(hù)動作情況。#931保護(hù)(電流差動保護(hù))動作，故障相別為A，B相;#602保護(hù)(縱聯(lián)距離保護(hù))動作，故障相別為A，B相。

打印出來的線路保護(hù)動作過程顯示:2Y32線路發(fā)生A，B相間短路故障，保護(hù)正常動作;間隔20 s后，2Y31發(fā)生B，C接地故障，保護(hù)正常動作。

圖1 事故前運(yùn)行方式

5 處理過程

5.1 故障點(diǎn)查找

根據(jù)2條線路同時跳閘的極端情況和保護(hù)裝置測距數(shù)據(jù)，判斷線路故障點(diǎn)，做好廠用電事故預(yù)想，同時派巡線員尋找并隔離故障點(diǎn)。經(jīng)查找，線路跳閘原因是當(dāng)?shù)鼐用穹贌斩挕?/p>

5.2 通報事故信息

將220 kV線路保護(hù)動作信息匯報至省電力調(diào)度中心(以下簡稱省調(diào))，并將公司內(nèi)部后續(xù)處理意見向調(diào)度通報，等待調(diào)度發(fā)處理指令。

5.3 成立公司內(nèi)部事故處理小組

依據(jù)孤網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)急預(yù)案，通知公司分管領(lǐng)導(dǎo)和小組成員到現(xiàn)場指導(dǎo)事故處理，以保人身安全、保設(shè)備安全、不擴(kuò)大事故為原則，處理過程中確保每項(xiàng)操作正確、可靠，盡快恢復(fù)線路送電，220kV母線受電，恢復(fù)廠用電正常供電和#1機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。

5.4 恢復(fù)220 kV母線和廠用電系統(tǒng)方案

在得到省調(diào)“2條線路對側(cè)已送電成功”的指令后，確定了電廠內(nèi)部廠用電系統(tǒng)的恢復(fù)方案。

(1)啟用#2應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組供400 V保安段，調(diào)用保安段A交流潤滑油泵、A頂軸油泵及公用系統(tǒng)輔機(jī)，啟用直流密封油泵，斷開保安段市電電源開關(guān)，斷開220 kVⅠ，Ⅱ母聯(lián)開關(guān)2530。

(2)空出220 kVⅡ段母線，合上戚洛2Y32出線開關(guān)，倒送電至220 kVⅡ段母線。

(3)#2機(jī)組廠用電恢復(fù)。220 kVⅡ段母線經(jīng)#2主變、#2高廠變供#2機(jī)組6 kV A，B段母線及400 V母線。受電正常后#2應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)備用。

(4)從#2機(jī)組6kV A，B段母線，經(jīng)A段備用分支電源開關(guān)給6 kV備用段母線饋電。

(5)啟用#1應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組供400 V保安段，調(diào)用保安段A交流潤滑油泵、A頂軸油泵及公用系統(tǒng)輔機(jī)，啟用直流密封油泵，斷開保安段市電電源開關(guān)。

(6)通過6 kV備用段母線供#1機(jī)組6 kV廠用電(#1，#2機(jī)組6 kV廠用電系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)運(yùn)行)。

(7)拉開#1發(fā)電機(jī)出口152G開關(guān)，拉開#1主變出口2501開關(guān)，機(jī)組維持全速空載運(yùn)行。

(8)合上戚洛2Y31開關(guān)，對Ⅰ段母線倒充電，合上母聯(lián)2530開關(guān)(合環(huán))，220 kV系統(tǒng)恢復(fù)正常方式。

(9)#1機(jī)組廠用電恢復(fù)，220 kVⅠ段母線經(jīng)#1主變、#1高廠變供6 kV A，B段母線及400 V母線(#1，#2機(jī)組6 kV廠用電系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開)。

(10)#1機(jī)組重新與系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行。

5.5 處理過程

(1)15:58:00，#2應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組啟動，供#2機(jī)組400 V保安段(18:38:00恢復(fù)備用)。

(2)16:42:00，得到省調(diào)答復(fù)“戚洛2Y31和2Y32線路已送電”的指令。

(3)17:32:00，220 kVⅠ，Ⅱ段母線分排，#2主變停用后，2Y32線路送至Ⅱ段母線。

(4)#2主變受電后，廠用電恢復(fù)正常方式。

(5)18:10:00，6 kV備用段母線由檢修狀態(tài)恢復(fù)運(yùn)行。

(6)18:17:00，#1應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組啟動，供#1機(jī)組400 V保安段(19:20:00恢復(fù)備用)。

(7)19:07:00，6 kV備用段母線經(jīng)#2機(jī)組6 kV備用分支開關(guān)受電。

(8)19:09:00，#1機(jī)組6kV廠用電從6kV備用段受電(采用“同時”方式切至6 kV備用段供)。

(9)19:10:00，拉開#1發(fā)電機(jī)出口152G開關(guān)，拉開#1主變高壓側(cè)2501開關(guān)，維持全速空載運(yùn)行。

(10)19:20:00，戚洛2Y31 送電，220kVⅠ，Ⅱ段母線聯(lián)絡(luò)，220 kV系統(tǒng)恢復(fù)正常方式。

(11)19:25:00，#1主變受電(合上2501開關(guān))。

(12)19:28:00，#1機(jī)組6 kV廠用電采用并聯(lián)/半自動方式切至正常方式。

(13)19:45:00，#1機(jī)組重新與系統(tǒng)并列，帶負(fù)荷。

6 結(jié)束語

(1)事故發(fā)生后，現(xiàn)場應(yīng)急處理體現(xiàn)出安全第一、協(xié)調(diào)一致、指揮順暢、處理有序的狀態(tài)，保證了整個處理過程安全、順利，未擴(kuò)大事故，人身安全和設(shè)備安全得到了保證，也達(dá)到了應(yīng)急處理的目的。

(2)在執(zhí)行事故最佳應(yīng)急處置方案時，存在非常規(guī)的操作步驟，但在統(tǒng)一監(jiān)督協(xié)調(diào)下，忙而不亂，充分體現(xiàn)了技術(shù)管理人員面對突發(fā)事故的應(yīng)急處置水平。如果稍有考慮不周，采取的措施不到位，就有可能造成#1機(jī)組停機(jī)，極有可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。

(3)在現(xiàn)場全體人員的技術(shù)保證下，現(xiàn)場處理的運(yùn)行操作得到了嚴(yán)格監(jiān)護(hù)，每一步操作都非常謹(jǐn)慎且嚴(yán)肅，進(jìn)展也相當(dāng)順利，確保了整個處理過程正確、及時，實(shí)現(xiàn)了#1機(jī)組不停機(jī)恢復(fù)并網(wǎng)運(yùn)行。

(4)本次#1機(jī)組甩負(fù)荷帶廠用電孤網(wǎng)運(yùn)行的處理過程，就是做了一次快速減負(fù)荷(RB)試驗(yàn)，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)提前啟動并帶負(fù)荷較長時間運(yùn)行，一切正常，說明機(jī)組設(shè)備的自動調(diào)整能力良好，控制系統(tǒng)非?？煽?、穩(wěn)定。

(5)對機(jī)組設(shè)備的影響有待后續(xù)的技術(shù)評估。

(6)現(xiàn)場處理說明值班人員應(yīng)對緊急情況是有充分技術(shù)保障和思想保證的，應(yīng)急處置結(jié)果令人滿意，證明處理方案是可行的。

(7)省電力監(jiān)管辦公室專家組已審核、備案該應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場處置方案。