全廠廠用電失電事件經(jīng)過及處理過程

陳誠

（國能永福發(fā)電有限公司，廣西 桂林 541805）

一、某320MW火電機(jī)組類型如下

汽機(jī)：

型號：N320-16.7-537/537-8型（合缸）

型式：亞臨界、一次中間再熱、兩缸兩排汽、凝汽式汽輪機(jī)

容量：額定功率（經(jīng)濟(jì)功率）：320MW（ECR工況）

最大功率：333MW（VWO工況）

鍋爐：

型號：DG1025/17.4-Ⅱ14型“W”火焰鍋爐

型式：亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)、雙拱爐膛、中間一次再熱、尾部雙煙道、平衡通風(fēng)、露天布置、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、固態(tài)排渣、“W”火焰鍋爐。脫銷采用液態(tài)純氨作還原劑，與煙氣中的NOx進(jìn)行反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，從而降低煙氣中的NOx排放。

電氣：

型號：QFSN-300-2-20B汽輪發(fā)電機(jī)組，三相兩極，3000轉(zhuǎn)/分，經(jīng)單軸雙缸雙排汽凝汽式汽輪機(jī)直接偶合傳動。定子繞組(包括定子引線，定子過渡引線和出線)采用水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組采用氫內(nèi)冷，定子鐵芯及端部構(gòu)件采用氫氣表面冷卻。集電環(huán)采用空氣冷卻。 220kV系統(tǒng)為雙母線接線方式，共有13個間隔，有四條出線向外送電。

二、2019年該電廠受龍卷風(fēng)侵襲導(dǎo)致電廠所有機(jī)組、線路跳閘，造成全廠廠用電失電，處理過程如下

某電廠#4機(jī)組單機(jī)運(yùn)行，負(fù)荷307MW，主汽壓力16.96Mpa，#3機(jī)組備用。18:42突發(fā)龍卷風(fēng)，防雨棚的彩鋼板被卷落至升壓站，造成母線短路跳閘，全廠失電機(jī)組全停，照明電源成功切至事故照明。

事件發(fā)生后查詢#4發(fā)變組保護(hù)動作原因為：發(fā)變組保護(hù)動作跳閘，#4發(fā)變組非電量熱工保護(hù)動作，發(fā)變組保護(hù)反時限過勵磁保護(hù)動作，#4發(fā)變組出口開關(guān)、滅磁開關(guān)跳閘。向中調(diào)匯報：220kV I母A相接地故障，母線保護(hù)差動保護(hù)動作，發(fā)出母聯(lián)開關(guān)#2012、掛I母上線路開關(guān)、#4機(jī)組#2004主開關(guān)#0啟備變開關(guān)跳閘指令，經(jīng)39.32ms，I母所有支路開關(guān)跳閘，故障母線正確切除。2S后，II母發(fā)AB相間短路故障，母線保護(hù)差動保護(hù)動作，發(fā)出#01啟備變開關(guān)、掛II母上線路開關(guān)跳閘指令，經(jīng)49.98ms，II母所有支路開關(guān)跳閘，全廠失電。值長通知供熱用戶因機(jī)組跳閘供汽中斷。

電氣專業(yè)檢查廠用電失電，#4柴油發(fā)電機(jī)聯(lián)啟成功，#4汽機(jī)保安段電壓正常，#4鍋爐保安段失壓，#4柴油發(fā)電機(jī)到鍋爐保安段開關(guān)F4402合閘失敗，立即安排人員就地手動合該開關(guān)，電壓正常后啟動#4爐空預(yù)器。#3柴油發(fā)電機(jī)聯(lián)啟失敗，手動啟動#3柴油發(fā)電機(jī)。電氣人員現(xiàn)場檢查#3、4直流、UPS系統(tǒng)正常，并將#1直流母線切至#3充電機(jī)帶（從保安段來電源），將UPS從廠用蓄電池切至旁路（保安段來電源）供電，檢查升壓站內(nèi)開關(guān)，手動斷開220kV、6kV、380V失電母線上所有負(fù)荷開關(guān)。

鍋爐專業(yè)檢查煤油燃料已切除、由于全廠失電，所有風(fēng)機(jī)均跳閘，無法啟動電泵上水，就地關(guān)閉#4爐進(jìn)油總門和過再熱器減溫水手動門，PCV閥動作泄壓，主汽壓力到17.6后安全閥回座，手動打開PCV閥失敗，過熱器#1、2安全閥動作后長時間未回座，通知檢修人員到現(xiàn)場處理，水位跌至不可見，鍋爐保安段恢復(fù)送電后啟動AB空預(yù)器運(yùn)行，鍋爐保持悶爐狀態(tài)。

汽機(jī)專業(yè)檢查主汽門調(diào)門關(guān)閉、抽汽電動門逆止門關(guān)閉，轉(zhuǎn)速開始下降，啟動交流油泵、頂軸油泵，真空下降，輔汽汽源喪失，由于失去廠用電，電動門操作不了，打開主蒸汽至軸封供汽電動門失敗，軸封下降到30kpa左右，真空持續(xù)下降至0,19:08啟動盤車，由于大量水汽排入凝汽器，凝汽器排汽溫度上升至110度，而廠用電全失無法啟動凝泵和凝補(bǔ)水泵建立冷卻水壓。檢查密封油直流油泵、AB小機(jī)直流油泵聯(lián)啟正常，調(diào)整密封油差壓至正常值。

廠用電中斷后通知化水關(guān)閉氨站一號蒸發(fā)器蒸汽調(diào)門前手動們、一號蒸發(fā)器液氨調(diào)門前手動門、二號緩沖罐出口二次門、爐內(nèi)12.6米上的五個取樣一次閥。

雷電暴雨停止后，運(yùn)行人員現(xiàn)場檢查升壓站有大批彩鋼板及輕鋼梁，立即組織人員清理異物，異物清理完成，檢查升壓站、變壓器等主設(shè)備無異常后，于21:00向中調(diào)申請恢復(fù)母線運(yùn)行。22:00中調(diào)下令用其中一條線路對220kV#1母試送電一次，22:10充電成功，投入母線充電保護(hù)，用220kV母聯(lián)#2012開關(guān)對220kV#2母線試送成功。因啟備變開關(guān)儲能電源從交流電源來，廠用電失去后該開關(guān)無法自動儲能，手動儲能后23:35恢復(fù)啟備變，并逐步恢復(fù)6kV、380V廠用電，在用汽機(jī)PC段對保安段充電過程中，為了防止非同期，先停止#4柴油發(fā)電機(jī)，再合上保安段工作進(jìn)線開關(guān)恢復(fù)正常運(yùn)行方式。02:48向#4鍋爐汽包試上水，因事故發(fā)生時全廠失電，鍋爐無法及時上水，導(dǎo)致后續(xù)#4鍋爐汽包上水壁溫差較大，試上水不成功，短時間內(nèi)無法開機(jī)。待鍋爐水位叫水壁溫差在規(guī)定范圍內(nèi)才能做開機(jī)準(zhǔn)備。

三、事故處理要點(diǎn)

（一）原則：

全廠停電時，首先保證機(jī)組的保安電源能正常投入，確保人身、設(shè)備安全，不造成設(shè)備損壞和人身傷害，能安全停運(yùn)機(jī)組；其次是盡快恢復(fù)廠用電供電，恢復(fù)機(jī)組運(yùn)行。在事故處理過程中必須安排專人保證備用機(jī)組在運(yùn)設(shè)備的安全。

（二）步驟：

電氣：①首先檢查事故保安段電源是否失電，柴油發(fā)電機(jī)是否啟動正常并成功并列。如成功，對柴油機(jī)進(jìn)行全面檢查，各項參數(shù)是否符合規(guī)定。如柴油發(fā)電機(jī)未正常啟動，應(yīng)在使用緊急啟動按鈕或就地盡快啟動柴油發(fā)電機(jī)，啟動后檢查出口開關(guān)合閘，否則手動合閘，設(shè)法恢復(fù)事故保安段電源供電。

②檢查UPS旁路電源、直流電源是否正常，重點(diǎn)檢查兩段直流母線、蓄電池電壓應(yīng)220-230V之間，無迅速下降的現(xiàn)象。特別是大小機(jī)機(jī)密封油直流油泵等大功率電機(jī)運(yùn)行時，注意監(jiān)視蓄電池壓降。如事故保安段電源正常,應(yīng)切到直流充電機(jī)對直流母線供電，以保證UPS直流電源。如由于蓄電池投入不正常，造成UPS失電。有可能造成DCS系統(tǒng)停運(yùn)無法操作，應(yīng)第一時間匯報值長做機(jī)組相關(guān)應(yīng)急處置，并在保安電源恢復(fù)后，盡快嘗試投入UPS旁路運(yùn)行。

③檢查機(jī)組跳閘聯(lián)動設(shè)備是否正常，特別是主機(jī)交流潤滑油泵、頂軸油泵、密封油泵、空氣預(yù)熱器等是否工作正常，保證機(jī)組的安全停運(yùn)。

④恢復(fù)廠用電：值長應(yīng)迅速查明故障原因，通知無關(guān)人員撤離現(xiàn)場；若是設(shè)備原因，應(yīng)迅速隔離故障點(diǎn)。故障點(diǎn)切除后檢查220kVⅠ、Ⅱ母上所有開關(guān)在斷開位置，匯報總調(diào)并在中調(diào)下令后用其中一條線路給220kVⅠ送電，接著用聯(lián)絡(luò)開關(guān)給Ⅱ母線充電，充電成功后恢復(fù)啟備變運(yùn)行，再用啟備變逐步給廠用電系統(tǒng)送電。

汽機(jī)：啟動大機(jī)交流潤滑油泵,小機(jī)交流潤滑油泵，打開真空破壞門緊急停機(jī)，將失電的各輔機(jī)聯(lián)鎖解除，其開關(guān)至“停止”位置，嚴(yán)禁向凝汽器大量排水排汽，關(guān)閉可能有汽水倒入汽輪機(jī)的閥門，特別是關(guān)閉主汽門前疏水至擴(kuò)容器手動門、主汽門閥體疏水手動門、高調(diào)門閥體疏水手動門、中聯(lián)門前疏水至擴(kuò)容器手動門，全面檢查大機(jī)、小機(jī)潤滑油壓力、溫度及各軸承金屬溫度；全面檢查發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)及氫氣系統(tǒng)工作正常；汽機(jī)靜止后投入盤車；廠用電恢復(fù)正常后，逐個恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備原運(yùn)行方式。

鍋爐、脫硝：采取緊急停爐措施，檢查全部磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)及密封風(fēng)機(jī)應(yīng)跳閘，否則手動停下以上設(shè)備。檢查燃油進(jìn)、回油快關(guān)閥已關(guān)閉，就地關(guān)閉燃油進(jìn)油快關(guān)閥前手動門、磨煤機(jī)一次風(fēng)隔絕門。鍋爐立即停爐密閉，就地關(guān)閉送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)風(fēng)門擋板。就地關(guān)閉所有減溫水手動門，打開省煤器再循環(huán)門，停止鍋爐排污。檢查脫硝釋風(fēng)機(jī)跳閘，就地關(guān)閉兩側(cè)入口氣氨手動門。汽溫下降過快時，就地適當(dāng)開啟過、再熱器疏水閥。若事故有可能在短時間內(nèi)排除，水位計看不到水位時，用叫水法判斷鍋爐是否可以進(jìn)水，做好重新點(diǎn)火的準(zhǔn)備工作。

脫硫：脫硫低壓系統(tǒng)恢復(fù)供電后，運(yùn)行人員在處理時應(yīng)首先考慮吸收塔、漿液箱、泵體內(nèi)漿液沉積的可能性，視情況排放管道和容器中的漿液，必要時用水沖洗。循環(huán)泵未運(yùn)行時，嚴(yán)禁熱煙氣進(jìn)入吸收塔。

化學(xué)：廠用電中斷后關(guān)閉爐內(nèi)取樣一次閥、二次閥，防止高溫水汽不經(jīng)冷卻直接進(jìn)入取樣表盤，造成儀表損壞及蒸汽傷人。使用液氨作催化劑脫銷的電廠全面檢查氨站各設(shè)備情況，關(guān)閉液氨儲罐液氨出口手動閥、蒸發(fā)罐蒸汽進(jìn)口手動閥、緩沖罐氣氨出口手動閥，待脫硝系統(tǒng)重新投運(yùn)后及時恢復(fù)。如果氫機(jī)運(yùn)行期間廠用電全失，停電后應(yīng)立即全面檢查氫機(jī)情況，關(guān)閉氫儲罐氫氣進(jìn)、出口手動閥。待廠用電恢復(fù)完畢后，逐步恢復(fù)江邊補(bǔ)給水、預(yù)處理、除鹽水等系統(tǒng)。

保安電源投入不成功汽機(jī)按緊急事故處理并檢查：

啟動大機(jī)直流潤滑油泵、小機(jī)直流潤滑油泵、密封油直流油泵。檢查發(fā)電機(jī)密封油及氫氣系統(tǒng)各參數(shù)正常；如果密封油直流油泵無法投運(yùn)，應(yīng)投入第三油路運(yùn)行，同時降低發(fā)電機(jī)氫壓，調(diào)整好油-氫壓差。其他事項按保安電源投入成功的情況操作，盡快恢復(fù)保安段及廠用電源；如盤車不能投用，記錄停止時間，到保安電源恢復(fù)后，盤動轉(zhuǎn)子180°，直軸相同時間，再投入連續(xù)盤車；廠用電恢復(fù)正常后，逐個啟動輔助設(shè)備至原運(yùn)行方式。接到起動命令后，全面檢查一切正常按熱態(tài)啟動汽輪機(jī)。

當(dāng)保安電源、直流電源投入均不成功的緊急處理

注意當(dāng)保安電源及直流電源均無法成功投運(yùn)時，應(yīng)立即派人到該機(jī)組氣體置換站處，打開進(jìn)氫母管底部排放手動門，將氫通過引至汽機(jī)房頂外的排放總管排至大氣，打開汽機(jī)房所有窗戶進(jìn)行通風(fēng)。在排放氫時密切關(guān)注氫壓，氫壓降至0.06MPa左右時，通過匯流排將CO2瓶內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w充入發(fā)電機(jī)，通過二氧化碳置換出里面的氫氣，在整個置換過程中要一直維持氫壓不能到0，二氧化碳的純度合格后，可直接降壓至0，結(jié)束置換工作。嚴(yán)禁向凝汽器大量排水排汽，手動關(guān)閉可能有汽水倒入汽輪機(jī)的閥門。鍋爐應(yīng)手動盤空預(yù)器，注意盤動前將空預(yù)器電源拉電。

結(jié)語：火電廠日常應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行定期試驗工作，驗證柴油發(fā)電機(jī)真帶負(fù)荷能力，明確試驗周期，蓄電池充放電試驗及電壓檢測方法無法驗證在直流負(fù)荷啟動電流沖擊下蓄電池的帶載能力，需要每年停機(jī)檢修后做蓄電池帶載試驗，監(jiān)測蓄電池性能，完全模擬廠用電全停事故工況，檢驗柴油發(fā)電機(jī)可靠性及蓄電池帶載能力，保障事故狀態(tài)下備用設(shè)備可靠投入。