摘要：本文以惠州某火电厂一起由于400V低压综合保护装置故障引起机组跳闸事件为例，对大型火电厂保安电源控制逻辑、厂用电运行方式及磨煤机油站跳闸逻辑设计等进行分析，并提出科学可靠的防范措施，对提高保安应急电源稳定性及重要辅机控制逻辑可靠性有一定的参考价值。
关键词：大型火电厂；保安电源；磨煤机油站；控制逻辑
0 事故简述
惠州某发电厂为2×330MW机组容量配置，2017年01月31日，该厂二号机DCS画面显示400V厂用21段母线PT电压突降至0V；保安21、22段进行电源切换，切换过程中21、22、23、25磨煤机润滑油泵跳闸并联跳21、22、23、25磨煤机，二号机组锅炉MFT、汽轮机跳闸、发电机解列，锅炉MFT首出锅炉全燃料丧失。发变组主一、主二程跳逆功率动作切除二号机，6kV厂用电自动切换正常，汽机转速下降，交直流润滑油泵联启正常，高中主汽门、调门、各抽汽逆止门电动门、高排逆止门关闭、中压可调抽汽供热退出。
1 事故前运行方式
一号机停备，二号机组负荷248MW，21、22、23、25制粉系统运行，24制粉系统备用，400V厂用21、22段分别由21、22低厂变供电正常，400V保安21、22段由400V厂用21段供电正常。运行人员无操作，相关系统无检修作业。
霞涌电厂保安电源一次系统接线图如下：
2 事故动作过程
该厂2号机400V厂用21段母线PT综保装置型号为南京东大金智电气自动化有限公司生产的 LPC1-591电压互感器综合保护测控装置，400V保安21、22段进线开关采用GE生产的ZTG150双切开关，默认2号机400V厂用21段作为主路供电。综保装置测量2号机厂用11段母线PT二次电压，上送4-20mA的模拟量至DCS系统，作为DCS运行画面监视，并参与400V保安电源切换逻辑，如下图所示：
（注：检测到400V厂用21段母线PT电压低于240V时，延时3.5秒进行，跳开400V厂用21段保4211、保4221进线开关）
事故前2号机400V厂用21段母线PT综保装置输出模拟量失去，DCS显示400V厂用21段母线PT电压降至0V；根据保安电源控制逻辑设计：400V厂用21段母线PT电压低于240V时，延时3.5秒进行，跳开400V厂用21段保4211、保4221进线开关。400V保安21、22段同时失电，双切开关ZTG150动作，切换至400V厂用22段供电，切换过程中，保安21、22段短暂失电，其中保安21段失电时间4s、保安22段失电2s。
21、22、23、25磨煤机润滑油泵由保安21、22段供电，瞬间失电过程中，上述设备接触器释放，由于DCS控制逻辑设置，润滑油泵跳闸无延时联跳磨煤机，所以21、22、23、25磨煤机润滑油泵跳闸并联跳21、22、23、25磨煤机，锅炉MFT。磨煤机控制逻辑如下图：
3 事故原因分析
本次事故虽然起因为400V厂用21段母线PT综合保护测控装置故障使400V电压信号输出为零，造成保安21、22段供电电源进行自动切换，进而磨煤机跳闸，机组MFT，但深入分析，却暴露出以下几个问题：
a、400V保安电源切换逻辑设置不合理，400V保安电源开关切换逻辑采用400V厂用段电压单点保护，导致400V厂用21段母线PT综保装置故障被误判为400厂用段失压，进而进行保安电源切换。
b、400V保安21、22段供电模式不合理。原设计400V厂用21段作为400V保安21、22段主路供电，厂用22段作为辅路供电电源，当主路故障时，保安电源切换至辅路供电，当主路恢复正常后，双切开关会自动切回至主路供电。不符合21工作段、22工作段两个工作段分别给保安21、22段供电的原则，没有考虑400V厂用21段失电会造成400V保安21、22段电源同时切换，引起切换期间保安段负荷失电。
c、400V保安21电源切换过程时间较长，切换过程中保安21段电源失电时间4秒，母线上负载发生跳闸。
d、磨煤机保护逻辑设置不合理，采用了磨煤机润滑油泵运行信号作为单点保护，即润滑油泵接触器线圈短暂失压释放即无延时联跳磨煤机。
4 事故防范措施
针对本次事故中暴露出的保安电源控制逻辑、厂用电运行方式、保安电源切换时间长及磨煤机油站控制逻辑等问题，提出如下整改措施：
a、将原“400V厂用段电压低切换保安段进线开关”变更为“400V厂用段电压和本保安段电源同时低切换保安段进线开关”。
b、调整厂用电运行方式，将400V保安21段由400V厂用21段作为主路供电、400V保安22段由400V厂用22段作为主路供电
c、通过对切换装置选型进行切换时间的调整，将切换时间控制在最小范围内。
d、将“磨煤机润滑油泵跳闸跳磨煤机”变更为“磨煤机润滑油泵跳闸和油泵出口压力低1值信号同时出现延时5秒跳磨煤机”。
5结束语
本次机组跳闸事件，直接原因由于一起简单的400V厂用母线PT综保装置故障所致，但这个小的故障却突破层层防线，直至导致机组跳机的严重后果，如400V保安电源切换逻辑若未采用单点设置，保安电源根本不会切换；如400V保安21、22段采用分段供电，即便出现上述情况，也仅会造成单段保安电源切换，机组RB；如磨煤机保护逻辑未采用润滑油泵运行信号单点保护，即便保安电源切换，磨煤机同样不会跳闸；
本文详述了机组的跳闸过程及后续针对性防范措施，重点针对保安电源控制逻辑、厂用电运行方式、磨煤机保护逻辑设置等敲响了警钟，对存在同类型问题的电厂具有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]DL T5153-2002 火力发电厂厂用电设计技术规定
[2]雷朝辉 火电厂保安电源柴油发电机组电气系统改造 1006-4311（2011）35-0061-02
[3]陈红，电厂大机组交流事故保安电源的设置及接线方式介绍[J]通讯电源技术，2002，12
论文作者:赵祖光
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：保安论文; 电源论文; 母线论文; 磨煤机论文; 油泵论文; 逻辑论文; 机组论文; 《电力设备》2017年第34期论文;