1 事故經(jīng)過
1.1事故發(fā)生
2002-04-26夜,某熱電廠2臺35t/h爐、2臺抽凝機(jī)組運(yùn)行,其中,1號機(jī)純凝帶3.5MW電負(fù)荷,2號機(jī)抽凝帶4.5MW電負(fù)荷、16t/h汽負(fù)荷運(yùn)行。約03:00,天氣惡劣,風(fēng)雨雷鳴。電氣控制室“35kV母線接地”信號繼電器掉牌,警鈴響,運(yùn)行人員手動復(fù)歸該信號繼電器,未成。20s后,2臺機(jī)組甩負(fù)荷至帶廠用電(約1000kW)運(yùn)行,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升至3160r/min,發(fā)電機(jī)出口過電壓(電壓表滿偏)、374線路保護(hù)過流Ⅲ段“定時方向過流3XJ”信號繼電器掉牌,374開關(guān)未動作。而對側(cè)374開關(guān)方向速切保護(hù)(整定時間0s)動作,開關(guān)跳閘,約50s后,檢無壓,重合成功。
1.2事故處理
(1)機(jī)組甩負(fù)荷后電氣運(yùn)行人員分別用磁場變阻器降1,2號發(fā)電機(jī)電壓,電壓不下降。甩負(fù)荷約50s后,運(yùn)行人員拉開374開關(guān),同時發(fā)現(xiàn)
1,2號主變高壓側(cè)開關(guān)301,302跳閘,備用廠變自投成功,1,2號主變低周、低壓二級解列保護(hù)信號繼電器掉牌,1,2號發(fā)電機(jī)出口電壓迅速下降至8~9kV,調(diào)整磁場變阻器升電壓至額定值。運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)1,2號機(jī)“主汽門關(guān)閉”光字牌亮,拉開1號發(fā)電機(jī)開關(guān)101。又發(fā)現(xiàn)2號發(fā)電機(jī)開關(guān)102紅綠燈無指示,滅磁開關(guān)MK綠燈亮,“MK聯(lián)跳”(汽機(jī)保護(hù)聯(lián)跳發(fā)電機(jī)開關(guān))信號繼電器掉牌。
(2)汽機(jī)運(yùn)行人員分別手搖同步器降汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速,但轉(zhuǎn)速仍然上升,當(dāng)轉(zhuǎn)速升至3260r/min時,2臺機(jī)危急保安器相繼動作。機(jī)組全部解列。(3)機(jī)組重新定速,并網(wǎng)發(fā)電,投減溫減壓供汽。
2 事故分析
雷雨大風(fēng)引起374線路單項接地,20s后轉(zhuǎn)為兩相接地短路或兩相不接地短路(見圖1),對側(cè)374開關(guān)速切保護(hù)動作跳閘,電廠側(cè)374線路保護(hù)應(yīng)有過流Ⅰ、Ⅱ段保護(hù)動作,但未動作,過流Ⅲ段保護(hù)動作后,374開關(guān)應(yīng)跳閘,但未跳閘。當(dāng)電廠側(cè)374開關(guān)拉開,對側(cè)374線路保護(hù)重合閘檢無壓,重合成功。
2號機(jī)甩負(fù)荷后,沒有自動裝置自動切除調(diào)壓器,運(yùn)行人員也未能及時切除調(diào)壓器而手搖同步器降轉(zhuǎn)速,由于汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特性:當(dāng)甩負(fù)荷后機(jī)組轉(zhuǎn)速升高,脈沖油壓升高,調(diào)節(jié)汽閥、旋轉(zhuǎn)隔板迅速關(guān)小,導(dǎo)致抽汽口壓力迅速下降,二次脈沖油壓下降,調(diào)節(jié)汽閥開大,轉(zhuǎn)速又上升。所以,運(yùn)行人員手搖同步器并不能降轉(zhuǎn)速,反而發(fā)現(xiàn)在操作過程中轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升,直至危急保安器動作。
汽輪機(jī)危急保安器動作后,其主汽門關(guān)閉,汽輪機(jī)失去動力源,發(fā)電機(jī)開關(guān)未跳閘,繼續(xù)帶廠用電負(fù)荷運(yùn)行,在沒有動力源又有較大阻力的情況下,機(jī)組轉(zhuǎn)速迅速下降。同時,機(jī)組甩負(fù)荷后,兩臺機(jī)組通過101,301,300,302,102開關(guān)并列運(yùn)行,2號機(jī)組轉(zhuǎn)速上升,拉動1號機(jī)組轉(zhuǎn)速上升。由于2臺機(jī)組不可能同時人為控制轉(zhuǎn)速升降,運(yùn)行人員幾乎不可能將機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定值。
機(jī)組甩負(fù)荷過電壓后,電氣運(yùn)行人員未用調(diào)速開關(guān)降轉(zhuǎn)速,僅用磁場變阻器降電壓。用磁場變阻器可以降電壓,但不能降轉(zhuǎn)速,過電壓是由超速引起的。而發(fā)電機(jī)出口電壓隨轉(zhuǎn)速同時升高,在轉(zhuǎn)速超過額定值較多時,用磁場變阻器降電壓并不明顯,只有通過降轉(zhuǎn)速才能可靠地降電壓。
由于運(yùn)行人員已用磁場變阻器降低了電壓,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至額定值時,未及時調(diào)高電壓,導(dǎo)致低電壓保護(hù)動作,跳主變高壓側(cè)開關(guān)301,302。后經(jīng)查,2號機(jī)重新定速過程中,熱工保護(hù)動作跳102開關(guān),其聲光信號均正常。
3 防范措施
(1)電廠側(cè)線路保護(hù)、374開關(guān)動作有異常,需檢查。
(2)電氣運(yùn)行人員在機(jī)組甩負(fù)荷后,應(yīng)按規(guī)程先拉開主變高壓側(cè)開關(guān),使2臺機(jī)組分列運(yùn)行,以便于控制轉(zhuǎn)速。為減少事故狀態(tài)下運(yùn)行操作,可以設(shè)計保護(hù)當(dāng)374開關(guān)事故跳閘時聯(lián)跳301或302開關(guān),自動分列2臺機(jī)組。
(3)為克服汽機(jī)事故狀態(tài)下的調(diào)速特性,運(yùn)行人員在機(jī)組甩負(fù)荷后應(yīng)先切除調(diào)壓器。當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時,在保護(hù)上,由電氣信號啟動汽機(jī)油系統(tǒng)電磁閥切除調(diào)壓器。
(4)在運(yùn)行規(guī)程上明確當(dāng)機(jī)組超速時電氣、汽機(jī)運(yùn)行人員要分別操作調(diào)速開關(guān)、同步器降轉(zhuǎn)速。在電氣控制室增裝轉(zhuǎn)速表,以方便電氣運(yùn)行人員準(zhǔn)確掌握汽機(jī)轉(zhuǎn)速。正常運(yùn)行時同步器插銷未拉出,由電氣調(diào)速,拔出插銷可手搖同步器操作,此時電氣運(yùn)行人員仍可操作調(diào)速開關(guān),但不改變轉(zhuǎn)速,所以電氣運(yùn)行人員通過調(diào)速開關(guān)操作同步器與汽機(jī)運(yùn)行人員直接手動操作同步器沒有矛盾。只有當(dāng)過電壓影響安全時(具體明確轉(zhuǎn)速超過多少且仍不下降和主汽門關(guān)閉時),電氣運(yùn)行人員才可以用磁場變阻器降電壓。
(5)為避免事故狀態(tài)下人的思維因緊張而不清晰,可以編制詳細(xì)的事故處理規(guī)程公布在主控室,事故時運(yùn)行人員按規(guī)程處理。
4 結(jié)束語
機(jī)組甩負(fù)荷超速的事故處理原則,既要盡快降轉(zhuǎn)速,保護(hù)設(shè)備安全,也要努力使機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行,保證廠用電不中斷,最終保護(hù)設(shè)備安全,只有在超速影響機(jī)組安全時才可以立即停機(jī)。
事故時運(yùn)行人員應(yīng)冷靜,按事故處理規(guī)程操作,處理過程中出現(xiàn)新的問題或矛盾時按事故處理原則執(zhí)行。完善自動保護(hù)措施是快速、正確處理事故的有效手段。