【摘要】 文章著重介紹茂名熱電廠由變送器參與機組DCS控制、保護應用中出現的兩起故障案例,對其進行深入分析,找出原因,并提出解決問題的方法和對策,供人們參考與借鑒。
隨著電力生產現代化水平不斷提高，變送器參與機組控制、保護的應用越來越多，由變送器引起的機組故障也不斷增加;茂名熱電廠在2013年短短的一年中連續(xù)發(fā)生兩起因變送器引起的機組跳閘及減負荷事故，說明變送器在機組控制與保護中越來越顯重要，為了總結經驗教訓，避免今后類似事故發(fā)生，現對這兩起事故發(fā)生的原因進行深入分析，并提出整改措施及注意事項。
1 變送器在機組DCS控制應用中引起的機組故障實
例及原因分析
1.1 案例1：因變送器故障引起的機組減負荷事故
1.1.1 事件經過
2013年7月6日，我廠#6機鍋爐MCC6b段進線電源開關運行中跳閘，備自投聯絡開關聯合不成功;該段母線失壓;運行人員檢查該段母線及其下各負荷開關沒有故障后，再次合該段工作電源進線開關，但開關合上經過7 s后又跳閘，這次備自投聯絡開關聯合成功，MCC6b段由聯絡開關供電恢復正常;但在MCC6b段供電恢復正常的同時，#6爐B側空預器油泵跳閘，并聯跳剛聯啟運行的B側空預器輔電機，空預器油泵跳閘，B側空預器主電機無法聯啟，#終導致B側空預器停運，機組RB保護動作聯跳A磨，同時聯跳B側一次風機、送、引風機，觸發(fā)#6機組減負荷。
1.1.2 原因分析
①#6爐MCC6b段進線電源開關跳閘原因：檢查CRT畫面上顯示MCC6b段BC線電壓(約76 V)、CA線電壓(約103 V)不正常，就地測量母線三相電壓對地約220 V，相間電壓約380 V，實際電壓正常;再檢查MCC6b段三相PT電壓變送器，發(fā)現BC、CA兩個變送器故障，輸出均低于100 V從MCC6b段進線開關跳閘。
根據以上得知，當該段三組線電壓(UAB、UBC、UCA)變送器電壓當有兩組低于100 V時，判低電壓跳進線電源開關，備自投聯合聯絡開關。
②MCC6b段進線電源開關跳閘后，地衣次聯絡開關聯合不成功原因：備用電源聯絡開關跳閘線圈長期帶電發(fā)熱吸合，由于剩磁作用致使開關無法馬上合閘所造成。
③導致事故擴大機組減負荷的原因：DCS邏輯設計不合理：原邏輯設計空預器油泵電源優(yōu)先從#6爐MCC6b段選取，然后從保安段選取，(空預器油泵有兩路電源，分別來自#6爐MCC6b段和保安段)。每次空預器油泵控制電源切換，油泵都會跳閘，同時要靠DCS邏輯再發(fā)一次合閘脈沖重合一次才能恢復油泵運行。空預器B油泵控制邏輯，如圖1所示。
地衣次當鍋爐MCC6b段進線電源開關跳閘，聯絡開關聯合不成功造成該段失壓時，空氣預熱器油泵電源切至保安段，第二次聯合聯絡開關成功該段電壓恢復正常時，油泵因控制電源從保安段切換回MCC6b段時再次跳閘 ;但此時“空預器B油泵事故跳閘”信號未復歸，導至DCS未發(fā)油泵合閘指令，造成油泵跳閘后未能啟動，輔電機跳閘不再聯啟主電機，導致聯跳B送、引風機、一次風機、觸發(fā)機組減負荷。
1.2 案例2：檢修失誤造成功率變送器失壓引起發(fā)電機跳
閘事故
1.2.1 事件經過
2013年2月25日16時15分，我廠維修部檢修人員在發(fā)電機變送器屏進行#6發(fā)電機BC相電壓變送器更換工作時，致發(fā)電機出線端PT二次回路電壓C相對地短路，引起PT出線測量總開關跳閘，造成機組DEH、CCS等功率變送器失電，電功率顯示消失，#6機組“脫網跳閘”光字牌報警，運行當班人員未能綜合分析機組參數，錯誤按下汽輪機手動跳閘按鈕，導致機組跳閘事故。
1.2.2 原因分析
①檢修人員工作時，風險評估不足：檢修人員在更換發(fā)電機BC相電壓變送器時，用于包扎原變送器拆下的帶電電壓端子絕緣膠布，被更換的新變送器蓋邊緣碰磨破損，導致新變送器外殼帶電。當檢修人員用起子安裝固定變送器螺釘時，引起電壓端子經變送器外殼及螺釘對地短路，引起發(fā)電機出線端測量PT總開關“3ZKK'”跳閘，機組DEH、CCS等功率變送器均失壓，造成機組功率顯示消失，是誘發(fā)本次停機事件的主要原因。
②運行人員操作經驗不足：在機組電功率顯示消失后，#6機組脫網跳閘“(功率5 s內變化>100 MW或機組超速過3 066 r/min)”光字牌報警，運行操作人員未能綜合分析機組運行其他參數(均正常)，緊張誤判按下汽輪機手動跳閘按鈕，也是本次停機事件的原因之一。
③報警光字牌設計不合理：機組脫網跳閘(功率5 s內變化>100 MW或機組超速過3 066 r/min)報警光字牌中的“或”字;誘使運行人員誤解光字牌內容，認為兩個條件中，只要有一個條件“5 s內變化>100 MW”符合，機組應脫網跳閘;引起運行人員誤操作;此為本次停機事件的又一原因。
④發(fā)電機出線端測量PT空氣開關“3ZKK'”設置不合理：現場所裝設的PT空氣開關“3ZKK'”為三相聯跳空氣開關;當有一相短路時，其它兩相同時跳開，容易造成三相電壓同時消失事故。
2 案例暴露的問題
在一年內發(fā)生兩次因變送器原因造成的事故，這明顯反映了以下不足：①運行檢修人員對變送器設備運行及檢修不夠重視，對潛在的檢修風險警惕性不高。②邏輯設計與重要報警信號不完善。③運行檢修人員危機處理能力、防護意識不足、工作粗心大意，沒有采取足夠的防護措施等。
3 防止案件重復發(fā)生的措施
①加強檢修人員的實操技能培訓，提高作業(yè)過程安全風險意識;加大對運行值班人員的培訓力度，特別是現場實際操作 能力和突發(fā)事故處理的模擬演練培訓，提升運行人員事故處理能力，避免不正確的操作引起擴大事故。 ②針對#6爐MCC6b電源進線變送器故障容易引起的低電壓跳開關安全隱患，更改低電壓跳開關邏輯;把原邏輯的三取二改為三取高跳電源進線開關;原低電壓保護定值100 V和高壓定值280 V保持不變，同時增加DCS低電壓報警邏輯(三個電壓之中#大減去三個電壓之中#小值的差值>80 V時報警)。擴大到#6機380 V各段亦作如此更改。
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