某水電站勵(lì)磁系統(tǒng)誤報(bào)導(dǎo)致機(jī)組事故停機(jī)原因分析

盧思霖

摘 要：某私營企業(yè)小型水電站機(jī)組自投運(yùn)運(yùn)行以來，由于設(shè)計(jì)、資金、管理等原因，時(shí)常因?yàn)閯?lì)磁系統(tǒng)告警，引發(fā)機(jī)組事故停機(jī)，特別是電子設(shè)備經(jīng)過十年運(yùn)行，老化嚴(yán)重，勵(lì)磁系統(tǒng)缺陷呈愈演愈烈的趨勢(shì)發(fā)展，原機(jī)組監(jiān)控廠家已注銷，無法對(duì)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)程序升級(jí)改造（停機(jī)點(diǎn)優(yōu)化，增加邏輯閉鎖）提供技術(shù)服務(wù)，電站技術(shù)人員只能通過外部改造的方法，解決勵(lì)磁系統(tǒng)缺陷故障，改造后效果明顯，達(dá)到預(yù)期目的。本文介紹了兩起由勵(lì)磁系統(tǒng)誤報(bào)引起的機(jī)組事故停機(jī)的經(jīng)過，通過外部改造，達(dá)到安全機(jī)組運(yùn)行的目的。

關(guān)鍵詞：燈泡貫流式機(jī)組；勵(lì)磁系統(tǒng)；誤報(bào)；改造

中圖分類號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0184-01

1 案例一：#3機(jī)組報(bào)“勵(lì)磁裝置起勵(lì)后滅磁開關(guān)誤分”事故停機(jī)

1.1 事故前

2014年5月1日，18時(shí)14分#3機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，有功13.95MW，無功1.95MVar，勵(lì)磁電壓198V，勵(lì)磁電流471A，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。

1.2 事故過程

2014年5月2日17時(shí)08分，監(jiān)控上位機(jī)報(bào)“#3機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)后滅磁開關(guān)誤分事故停機(jī)”信號(hào)，隨后#3機(jī)組調(diào)速器事故配壓閥投入事故停機(jī)，事故停機(jī)后當(dāng)班值長立即向中調(diào)匯報(bào)和現(xiàn)場(chǎng)值班領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)情況。接到事故報(bào)道后，維護(hù)人員對(duì)#3機(jī)組進(jìn)行檢查，初步判斷為#3機(jī)組勵(lì)磁裝置誤報(bào)滅磁開關(guān)誤分事故信號(hào)，引起調(diào)速器事故配壓閥動(dòng)作導(dǎo)致事故停機(jī)。

1.3 事故處理

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況和歷史經(jīng)驗(yàn)認(rèn)定為#3機(jī)組勵(lì)磁裝置誤報(bào)滅磁開關(guān)分閘誤分信號(hào)，引起#3機(jī)組保護(hù)動(dòng)作，調(diào)速器投入事故配壓閥，機(jī)組事故停機(jī)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)#3機(jī)組滅磁關(guān)開在合位，勵(lì)磁系統(tǒng)人機(jī)界面工控機(jī)通信中斷（通訊板故障，暫無備件更換），其它功能正常，無故障報(bào)警。

1.4 類似事故統(tǒng)計(jì)

2011年6月15日，監(jiān)控上位機(jī)報(bào)“#2機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)后滅磁開關(guān)誤分事故停機(jī)”信號(hào)，#2機(jī)組事故停機(jī)，信號(hào)復(fù)歸后，機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行正常。

2012年4月7日，監(jiān)控上位機(jī)報(bào)“#1機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)后滅磁開關(guān)誤分事故停機(jī)”信號(hào)，#1機(jī)組事故停機(jī)，信號(hào)復(fù)歸后，機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行正常。

2014年3月9日，監(jiān)控上位機(jī)報(bào)“#2機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)后滅磁開關(guān)誤分事故停機(jī)”信號(hào)，#2機(jī)組事故停機(jī)，信號(hào)復(fù)歸后，機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行正常。

1.5 事故分析

結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)接線分析，“滅磁開關(guān)誤分”信號(hào)取自勵(lì)磁系統(tǒng)PLC輸出信號(hào)繼電器，信號(hào)流程順序：滅磁開關(guān)輔助觸點(diǎn)—?jiǎng)?lì)磁系統(tǒng)PLC—?jiǎng)?lì)磁系統(tǒng)輸出信號(hào)繼電器板—監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)事故停機(jī)。此流程存在設(shè)計(jì)不合理之處，如滅磁開關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)；勵(lì)磁系統(tǒng)PLC程序輸出錯(cuò)誤；勵(lì)磁系統(tǒng)輸出信號(hào)繼電器觸點(diǎn)抖動(dòng)、粘連或繼電損毀，都將瞬間發(fā)出“滅磁開關(guān)誤分”信號(hào)導(dǎo)致機(jī)組事故停機(jī)。

由于此類機(jī)組事故停機(jī)為觸點(diǎn)抖動(dòng)引起的，瞬間故障，無法準(zhǔn)確確定是那個(gè)繼電器抖動(dòng)引起。勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備老化，工作不穩(wěn)定也是引起事故的間接原因之一。

1.6 改造措施

更換勵(lì)磁系統(tǒng)人機(jī)界面接口板；在勵(lì)磁系統(tǒng)“滅磁開關(guān)誤分”回路并入滅磁開關(guān)本體輔助常閉觸點(diǎn)，需“滅磁開關(guān)誤分信號(hào)+滅磁開關(guān)分閘信號(hào)”同時(shí)成立時(shí)，才能觸發(fā)“滅磁開關(guān)誤分事故停機(jī)”信號(hào)，引起事故停機(jī)。

1.7 改造成效

#3機(jī)組在假并網(wǎng)下試驗(yàn)，短接“滅磁開關(guān)誤分信號(hào)”端子，機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警但未啟動(dòng)事故停機(jī)，當(dāng)手動(dòng)跳開滅磁開關(guān)后，觸發(fā)事故停機(jī)流程，機(jī)組事故停機(jī)正常。由于企業(yè)預(yù)算費(fèi)用有限，其它兩臺(tái)機(jī)組未能采購勵(lì)磁系統(tǒng)人機(jī)界面接口板更換，只是在回路上進(jìn)行技改，從機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)告警報(bào)表來看，#3機(jī)組在更換勵(lì)磁系統(tǒng)人機(jī)界面接口板后，未再出現(xiàn)“滅磁開關(guān)誤分信號(hào)”告警，#1機(jī)組、#2機(jī)組不定時(shí)還會(huì)有“滅磁開關(guān)誤分信號(hào)”告警，但是不再發(fā)生事故停機(jī)事件。

2 案例二：#1機(jī)組報(bào)“勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”事故停機(jī)

2.1 事故前

2016年2月2日16時(shí)42分，電廠#1、#2機(jī)組運(yùn)行，#3機(jī)組備用。全廠總有功：19.85MW，#1機(jī)組有功：10MW，勵(lì)磁電流526A，勵(lì)磁電壓191V，#2機(jī)組有功9.85MW。

2.2 事故過程

16時(shí)42分，監(jiān)控上位機(jī)報(bào)“#1機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”、“#1機(jī)組勵(lì)磁裝置故障”“#1機(jī)組調(diào)速、勵(lì)磁事故”信號(hào)，#1機(jī)組快速停機(jī)條件動(dòng)作事故停機(jī)。事故停機(jī)發(fā)生后，當(dāng)班值長立即向調(diào)度及現(xiàn)場(chǎng)值班領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)情況，組織班組人員查看故障報(bào)警和停機(jī)流程，確保#1機(jī)組停機(jī)完成，同時(shí)調(diào)整其它機(jī)組負(fù)荷。接到事故報(bào)告后，技術(shù)人員對(duì)事故進(jìn)行檢查分析，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)#1機(jī)組勵(lì)磁裝置控制柜觸摸屏故障死機(jī)（無數(shù)據(jù)顯示），初步判斷為勵(lì)磁裝置誤報(bào)“勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”信號(hào)而觸發(fā)快停流程而事故停機(jī)。

2.3 事故處理

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況和機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)程序類似缺陷，認(rèn)定為#1機(jī)組在正常并網(wǎng)運(yùn)行中誤報(bào)“#1機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”信號(hào)后，#1機(jī)組快速停機(jī)條件動(dòng)作事故停機(jī)。經(jīng)檢查，復(fù)歸信號(hào)后，功能正常，無故障報(bào)警，開機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行正常。

2.4 事故分析

結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)接線分析，設(shè)計(jì)者將“#1機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”信號(hào)直接接到快速停機(jī)回路，按道理說，該設(shè)計(jì)沒有問題，但是設(shè)計(jì)者并沒有考慮報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，當(dāng)時(shí)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。如機(jī)組由空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)至空載狀態(tài)下，出現(xiàn)“勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”信號(hào)，可以觸發(fā)快速停機(jī)流程。但是在并網(wǎng)或空載情況下，機(jī)組當(dāng)時(shí)已處并網(wǎng)或空載運(yùn)行狀態(tài)，該“#1機(jī)組勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”信號(hào)不應(yīng)該發(fā)出，即使因繼電器抖動(dòng)（或電子設(shè)備老化、電壓不足等）誤發(fā)該信號(hào)后，也不該啟動(dòng)快速停機(jī)流程。此流程也是存在設(shè)計(jì)缺陷。

2.5 改造措施

在勵(lì)磁系統(tǒng)“勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”回路并入出口開關(guān)本體輔助常閉觸點(diǎn)，需“勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗+出口開關(guān)分閘信號(hào)”同時(shí)成立時(shí)，才能觸發(fā)“勵(lì)磁裝置起勵(lì)失敗”信號(hào)，啟動(dòng)快速停機(jī)流程。另外其它兩臺(tái)機(jī)組也參照同樣的方法進(jìn)行改造。

3 結(jié)語

兩起因勵(lì)磁系統(tǒng)誤報(bào)導(dǎo)致機(jī)組事故停機(jī)的故障，通過分析及外部改造進(jìn)行完善防護(hù)，也是從另一方面對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行保障的一種手段。