【案例分析】:启动冷却塔补水泵,导致一套联合循环机组全停

作者:发电生产技术园地 / 公众号:gxnysjzc 发布时间:2019-08-19

2019年7月19日16:47,某电厂发生了一起由于启动循环水A补水泵时保护越级跳闸造成厂区公用A段失电,调压站热控配电柜由主电源自动切换至备用电源过程中造成调压站入口ESD阀失电关闭(主电源取自厂区公用A段,备用电源取自厂区公共B段),继而造成运行中的第二套机组非计划停运的事件,事件造成#3、#4机运行中跳闸。现将该事故情况如下:一、事故前工况2019年07月19日16:30,#3/4机组运行,#3/4机AGC投入,总负荷338MW,其中#3燃机负荷218MW,#4汽机负荷120MW,#4汽机低压抽汽供热投运;循环水前池液位9.29米。二、事故经过16:45:00就地分别对冷却塔A、B、C补水泵注水排空,检查系统阀门状态已具备启动条件;16:46:50在DCS启动冷却塔A补水泵,DCS显示盘上电流升至110A后掉至0A,就地巡检汇报冷却塔A补水泵电机接线盒处有烟冒出,立即停运将冷却塔A补水泵,并汇报值长;16:46:51检查发现厂区公用A段母线失压,电压由379.6V掉至0.633V;16:47:10公用DCS报“#3燃机模块出口压力低”报警,检查发现公用DCS天然气调压站ESD阀处于关闭状态,#3燃机TCS报“GT FGSUPPLY PRESS LOW TRIP(GTP)”,#3燃机跳闸,联跳#4汽机,此时#3燃机负荷218.7MW,#4汽机负荷120.1MW;16:47:15值长下令#3/4机组按机组跳闸(不破坏真空)进行事故处理,同时做好#3/4机组重新启动准备工作;16:52:00就地检查厂区公用A段电源进线开关综保装置报“零序保护动作”,将厂区公用A段母线进线电源开关摇至试验位置,所有负荷断开,并拉至隔离位置,测量厂区公用A段母线各相对地绝缘5MΩ,相间7MΩ;16:55就地检查发现调压站热控配电箱双电源切换装置已切由厂区公用B段母线供电;16:57开启ESD阀,在DCS操作打开ESD阀,DCS和就地检查ESD阀开启正常,至#1、#3、#5机调压线天然气压力均上升至3.9MPa;17:16:00#3燃机盘车投入,盘车电流11.4A,惰走时间29min51s;17:44 #4汽机盘车投入,盘车电流21.1A,惰走时间58min30s(未破坏真空,真空-93.0kPa),偏心20.1μm。18:07 在DCS合上厂区公用A段进线电源开关,厂区公用A段充电正常,电压391.6V,将调压站热控配电柜电源一开关(Y0BFA09C)送电,就地检查调压站热控配电柜双电源切换装置自动切换至厂区公用A段母线供电正常,电源切换过程中天然气调压站ESD阀再次关闭;18:21下令开启ESD阀,在DCS操作打开ESD阀,DCS和就地检查ESD阀开启正常,至#1、#3、#5机调压线天然气压力约3.9MPa。三、现场调查情况1、对厂区公用段配电室内设备检查情况2019年7月19日17:20,电厂人员在厂区公用配电室检查,查为厂区公用A段工作电源进线开关(Y0BFA01A)综保装置MLPR-230中零序保护动作跳闸,导致厂区公用A段母线失电,动作电流I0=3804 A(1.316Ie)。检查冷却塔A补水泵电源开关(Y0BFA03B)的综保装置MMPR-230未有保护动作信号,进一步检查发现冷却塔A补水泵电源开关(Y0BFA03B)的综保装置MMPR-230整定定值已输入保护装置,但是装置内的软压板未投入。运行启动冷却塔A补水泵时,冷却塔A补水泵电机存在接地故障,电源开关(Y0BFB03B)的综保装置由于内软压板未投入而拒动,越级造成厂区公用A段工作电源进线开关(Y0BFA01A)综保装置MLPR-230跳闸。 冷却塔A补水泵电机额定功率为75KW,一次额定电流为150A,二次额定电流为0.6A,CT变比为250/1。根据厂区公用PC段定值单,冷却塔补水泵配置了启动超时、速断电流、堵转、过热、不平衡度、零序电流、断相保护等保护功能,其中零序电流保护零序电流定值为0.3Ie(45A)、零序保护延时0.2S。厂区公用段工作电源进线开关配置了过电流、零序电流等保护功能,其中零序电流保护零序电流定值为0.5Ie(1445A)、零序保护延时0.6S。冷却塔补水泵和厂区公用段工作电源进线开关零序保护定值级联配合不存在问题。2、对调压站站内设备检查情况2019年7月19日16:51:42运行人员远程开启调压站入口ESD阀。17:05,现场查看调压站入口ESD阀已远程开启正常,现场设备无其他异常,调压站热控配电柜内双电源切换装置已显示由备用电源供电。经试验现场双电源切换装置,由备用电源切换至主路电源,调压站入口ESD阀仍存在失电关闭情况,说明双电源切换装置切换时间不能满足ESD阀连续供电的要求,存在设计不合理现象。经查此配电柜为调压站厂家成套供货,调压站于2018年10月13日通天然气,2019年1月12日厂区#2公用变正式投入运行,因当时不具备调压站热控配电柜内双电源切换试验条件,调试单位未进行调压站热控配电柜内双电源切换试验。3、对冷却塔A补水泵检查情况冷却塔A补水泵曾于07月18日21:14启动运行,电流118A,流量630t/h,并于07月19日3:28停止运行。现场打开电动机接线盒有明显焦味,测量绕组三相对地绝缘为0。 三、原因分析1、天然气调压站ESD阀两路电源分别取自厂区公用A段母线、厂区公用B段母线,厂区公用A段母线失压后调压站热控配电柜双电源切换装置切换时间过长,造成天然气调压站入口ESD阀失电关闭,导致#3燃机天然气供气压力低跳闸是造成本次非计划停运事件的直接原因。2、冷却塔A补水泵启动后,电机接线盒处着火冒烟,融化物与电机外壳接触,电机A相对地短路,电机开关保护软压板未投入,越级跳厂区公用A段母线进线电源开关,造成厂区公用A段母线失压是造成本次非计划停运事件的主要原因。四、事件暴露的问题1、存在设计缺陷,调压站作为重要设备,调压站配电柜电源切换装置切换时间达不到ESD阀切换时间要求。2、调试单位对调试质量把关不严,冷却塔A补水泵等现场重要设备调试完成后,检查验收时未能及时发现综保装置保护软压板未投入。3、设备安装存在质量问题,A冷却塔补水泵电机接线盒接线接触不良导致启动过程中电机A相对地短路造成电机烧毁。4、电厂在设计审核、调试监督等方面存在把关不严现象。五、防范措施1、尽快消除设计缺陷。排查并寻找时间窗口尽快完成设计不合理设备改造工作。督促厂家将调压站配电柜电源切换装置更换为切换时间满足要求的切换装置;修改调压站入口ESD阀的供电方式,在调压站配电室内增加一套380V交流不停电装置UPS,其供电回路采用双开关并联供电。消除由于双电源切换或空气开关跳闸,导致阀门失电关闭而造成影响机组运行的安全隐患。2、设备部全面排查现场的保护装置,确保所有的保护装置定值完整正确,且正常投入运行。3、全面检查现场电动机接线盒内接线,确保接线紧固完好。4、对照调试大纲全面排查调试项目是否存在遗漏,制定计划限期完成整改。 5、联系厂家进一步确认ESD阀能否增加失电延时关闭功能,以防止ESD阀在电源切换过程中误关闭。
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