大容量火電廠(chǎng)全廠(chǎng)停電事故的預防及處理

目前，國內大容量火力發(fā)電廠(chǎng)的絕大多數單元機組能夠真正實(shí)現FCB工況，即快速減負荷帶廠(chǎng)用電的機組很少見(jiàn)到。因此，一旦發(fā)生電網(wǎng)解列事故，對絕大多數大容量火電廠(chǎng)而言，就意味著(zhù)全廠(chǎng)停電和廠(chǎng)用電中斷。雖然電廠(chǎng)一般都有單臺機組廠(chǎng)用電中斷時(shí)的事故處理規程，但很少有全廠(chǎng)停電的事故處理規程。為了防止在發(fā)生全廠(chǎng)停電事故時(shí)發(fā)生主設備(鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、主變壓器)損壞事故，確保主設備的安全停運，使廠(chǎng)用電恢復后能盡快恢復發(fā)電機組的運行，從而將事故損失降到最低限度，大容量火電廠(chǎng)有必要制定相應的預防措施和切實(shí)可行的事故預想處理方案，并加以執行。

1 事故預防措施

1.1 直流系統的運行維護管理

發(fā)生全廠(chǎng)停電和廠(chǎng)用電中斷時(shí)，直流電源是控制、保護和確保安全停機的唯一電源，因此在平時(shí)必須加強對蓄電池和直流系統(含逆變電源)的運行維護和檢修。

(1) 做好直流系統、不停電電源裝置(UPS)專(zhuān)用蓄電池的維護管理。要按時(shí)調整蓄電池的電解液比重和電壓，使其處于完好滿(mǎn)充電狀態(tài)，并定期進(jìn)行均衡充電。確保其電壓、放電容量和電解液的比重、溫度符合要求。對已投運的蓄電池，應按制造廠(chǎng)的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行復核，對于電壓和放電容量不能滿(mǎn)足要求的蓄電池應及時(shí)改進(jìn)或更換。

(2) 直流系統各級保險器和聯(lián)動(dòng)裝置應定期檢查、試驗。保險容量應保證在事故情況下保險不會(huì )越級熔斷而中斷保護操作電源和直流潤滑、直流密封油泵電源。直流潤滑、直流密封油泵的聯(lián)動(dòng)控制回路的控制直流電源應取自蓄電池。

(3) 不允許在蓄電池無(wú)并聯(lián)情況下，由充電裝置單獨向重要負荷供電，即使在事故情況下，也應考慮盡快與另一蓄電池并列。

(4) UPS系統定期切換試驗必須在機組停運后進(jìn)行。試驗前應做好防止UPS電源消失的措施，以防微機儲存信息丟失。

(5) 應定期對蓄電池直流系統進(jìn)行巡回檢查，并定期進(jìn)行測量、記錄，發(fā)現異常應及時(shí)匯報處理。

1.2 備用電源的維護管理

大容量火電廠(chǎng)帶有重要輔機的廠(chǎng)用電母線(xiàn)都裝設了有足夠自投容量的備用電源自投裝置，必須通過(guò)定期試驗來(lái)確保該裝置在需要時(shí)能自動(dòng)投入。設備改造后，如起動(dòng)容量增大的母線(xiàn)，應進(jìn)行自起動(dòng)電壓和有關(guān)保護定值的驗算，必要時(shí)應做母線(xiàn)自起動(dòng)試驗。

單元機組一般都裝設柴油發(fā)電機組，作為全廠(chǎng)停電或機組廠(chǎng)用電消失時(shí)汽輪發(fā)電機組重要設備(如頂軸油泵、盤(pán)車(chē)電機、潤滑油泵、熱控微機等)的備用電源，又稱(chēng)為應急事故保安電源。為確保事故時(shí)能起到備用作用，必須加強對柴油發(fā)電機組的運行維護和管理。

(1) 維護好保安電源直流系統中的設備，如蓄電池、硅整流器、自耦調壓器等，做好有關(guān)保護的檢驗工作。

(2) 確保柴油發(fā)電機組的壓縮空氣系統、冷卻水系統、燃油和潤滑油系統工作正常。

(3) 定期對柴油發(fā)電機組做手動(dòng)起動(dòng)試驗和模擬自起動(dòng)試驗，并作好記錄，運行班應對柴油發(fā)電機組進(jìn)行巡視檢查，以確保其經(jīng)常處于熱備用狀態(tài)。

(4) 柴油發(fā)電機組的小修，應與對應汽輪發(fā)電機組的大修同時(shí)進(jìn)行。當柴油發(fā)電機組運行時(shí)間累計達到一個(gè)大修周期時(shí)，應進(jìn)行大修。

1.3 繼電保護和自動(dòng)裝置的維護管理

(1) 保持主要電氣保護完好，并經(jīng)常投入運行。

(2) 加強繼電保護裝置和開(kāi)關(guān)的檢修、維護，加強繼電保護運行和保護定值管理工作，嚴防保護、開(kāi)關(guān)拒動(dòng)、誤動(dòng)擴大事故。

(3) 做好繼電保護及自動(dòng)裝置的定期檢驗、補充檢驗和元件校驗，特別應注意對檢修后、電氣事故、系統沖擊、波動(dòng)或有報警信號后的有關(guān)繼電保護及自動(dòng)裝置做詳細檢查。

(4) 發(fā)電機運行中必須投入自動(dòng)調整勵磁裝置，確保備用勵磁裝置隨時(shí)可以投入運行。

(5) 在電力系統發(fā)生故障時(shí)，禁止啟動(dòng)自動(dòng)巡回檢測裝置進(jìn)行測試。

1.4 運行方式、環(huán)境和通訊設備的要求

(1) 合理安排系統的運行方式，提高系統的穩定性和安全運行水平。母線(xiàn)、廠(chǎng)用系統、熱力公用系統通常應采用正常的運行方式。因故改用非正常運行方式時(shí)，應事先制定安全措施，并在工作結束后盡快恢復正常運行方式。

(2) 電廠(chǎng)應保持必要的存煤、存水、點(diǎn)火用油。

(3) 注意保持蓄電池室和直流系統室的環(huán)境溫度和相對濕度在正常范圍。廠(chǎng)用系統配電室、繼保室的門(mén)窗應嚴密，防止煤粉和潮氣侵入，以保持室內清潔、無(wú)粉塵。

(4) 通訊設備備用電源應保持完好并定期試驗，保證事故情況下能自動(dòng)切換，通訊暢通。

2 事故處理措施

大容量火電廠(chǎng)大多采用單元集中控制方式。發(fā)生全廠(chǎng)停電和廠(chǎng)用電中斷事故時(shí)，應在當班值長(cháng)的統一指揮下進(jìn)行事故處理。由于全廠(chǎng)停電事故處理涉及的范圍廣、難度大，因而值長(cháng)、各單元長(cháng)和各機組主副值班員既要分工合作，又要把握住各自的事故處理側重點(diǎn)。只有這樣才能使現場(chǎng)忙而不亂，確保電廠(chǎng)主設備的安全。

下面以一個(gè)集控廠(chǎng)用電系統為6 kV/380 V、網(wǎng)控升壓站及其出線(xiàn)為220 kV系統的電廠(chǎng)為例，說(shuō)明預想事故處理措施。

2.1 現場(chǎng)值班員事故處理側重點(diǎn)

當班值長(cháng)的首要任務(wù)是協(xié)調電網(wǎng)中心調度(中調)和本廠(chǎng)的系統恢復工作，盡快恢復廠(chǎng)用電由電網(wǎng)供電；單元長(cháng)的首要任務(wù)是確保直流系統和380 V保安段電源供電正常、協(xié)助恢復廠(chǎng)用電；主副值班員的首要任務(wù)是確保本機組的主設備安全。

2.2 當班值長(cháng)

(1) 通知單元長(cháng)已發(fā)生全廠(chǎng)停電事故，匯報中調和廠(chǎng)領(lǐng)導。

(2) 聯(lián)系中調了解系統相關(guān)情況，判斷故障范圍，迅速查明220 kV母線(xiàn)失壓的原因。首先復位跳閘的所有開(kāi)關(guān)把手，就地檢查所有開(kāi)關(guān)是否在分閘位，然后根據保護動(dòng)作情況初步判斷故障點(diǎn)，就地重點(diǎn)檢查，并隔離故障線(xiàn)路或故障母線(xiàn)。母線(xiàn)及外部短路后，應對短路電流流經(jīng)回路進(jìn)行全面檢查。

若故障前無(wú)沖擊，則根據故障錄波器提供的情況判斷是否確實(shí)發(fā)生故障。若無(wú)故障現象，初判是母差誤動(dòng)，則聯(lián)系檢修檢查。匯報中調退出母差保護并往實(shí)地檢查，若無(wú)異常即可充電。

檢查處理過(guò)程中，要確保網(wǎng)控直流系統工作正常。如果充電器電源失去，網(wǎng)控直流蓄電池無(wú)法維持直流系統電壓時(shí)，要考慮切換到備用的(如集控)直流電源供電。

(3) 檢查220 kV線(xiàn)路是否有電壓。如有電壓，則不待調令即自行合上該線(xiàn)路開(kāi)關(guān)向正常的母線(xiàn)充電(合開(kāi)關(guān)前，應進(jìn)行同期檢查)；若線(xiàn)路開(kāi)關(guān)向母線(xiàn)充電時(shí)母線(xiàn)保護動(dòng)作跳閘，則另選母線(xiàn)充電；如所有220 kV線(xiàn)路均無(wú)電壓，應立即匯報中調，要求盡快恢復220 kV線(xiàn)路供電。用線(xiàn)路充電時(shí)，注意保護投入正確并退出重合閘。用母聯(lián)充電時(shí)，要投入充電保護，充電完成后注意退出。

(4) 220 kV母線(xiàn)充電正常后，使用分段開(kāi)關(guān)、母聯(lián)開(kāi)關(guān)對其他非故障母線(xiàn)充電，及時(shí)恢復廠(chǎng)用起動(dòng)/備用變壓器及其公用段母線(xiàn)運行。注意優(yōu)先恢復網(wǎng)控交流配電箱供電，保證220 kV配電裝置電源(如刀閘操作、動(dòng)力電源)，然后將220 kV所有非故障設備倒換至非故障母線(xiàn)運行。應注意：檢查開(kāi)關(guān)在"分閘"位置，先拉故障母線(xiàn)上的刀閘，后合運行母線(xiàn)上的刀閘，再恢復機組廠(chǎng)用6 kV、380 V電源。注意必要時(shí)對次要負荷限電，如非生產(chǎn)用電負荷，非重要輔機等。

(5) 廠(chǎng)用電恢復過(guò)程中要注意2個(gè)嚴防：一要嚴防向發(fā)電機倒送電。要拉開(kāi)發(fā)-變組出口開(kāi)關(guān)控制保險，將高廠(chǎng)變低壓側開(kāi)關(guān)拉至試驗位。二要嚴防非同期并列事故。在進(jìn)行6 kV廠(chǎng)用段、公用段并環(huán)運行時(shí)，必須考慮220 kV升壓站母線(xiàn)合環(huán)情況以及防止6 kV系統非同期事故。

(6) 廠(chǎng)用電恢復過(guò)程中要注意輕重緩急。優(yōu)先恢復原運行機組的6 kV廠(chǎng)用電系統；優(yōu)先恢復帶照明負荷和鍋爐給水泵的母線(xiàn)電源；380 V廠(chǎng)用系統優(yōu)先恢復照明段、工作段電源。

(7) 廠(chǎng)用電恢復后，機組熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，按啟動(dòng)/備用變壓器的容量，并考慮汽機軸封供汽和鍋爐霧化蒸汽汽源，安排機組啟動(dòng)。

2.3 各集控單元長(cháng)

接值長(cháng)全廠(chǎng)停電事故處理令后，即：

(1) 迅速檢查備用電源柴油發(fā)電機組自啟動(dòng)成功，否則立即派員恢復并監視柴油發(fā)電機運行，防止柴油發(fā)電機過(guò)流。

在保安電源恢復之后，立即恢復直流系統充電器的正常運行；立即啟動(dòng)主機交流潤滑油泵，停直流潤滑油泵；啟動(dòng)空、氫側交流密封油泵，停直流密封油泵；啟動(dòng)頂軸油泵；啟動(dòng)電給泵輔助油泵，旁路油站油泵。

當密封油泵不能投入且短時(shí)不能恢復時(shí)，若發(fā)電機密封油壓低，應先降低機內氫壓，并注意開(kāi)窗通風(fēng)；若較長(cháng)時(shí)間不能恢復，應抓緊發(fā)電機排氫置換工作，并做好防止軸瓦及油箱著(zhù)火的滅火準備。

(2) 嚴密監視直流母線(xiàn)電壓和UPS的運行情況，采取措施，確保保安段電源電壓正常。注意直流動(dòng)力段母線(xiàn)電壓，若電壓低，則限制部分事故照明，小機停轉后可停小機直流油泵。保安段電壓低時(shí)，根據情況限制保安段上相對不重要的輔機用電，如鍋爐電梯等，以確保主機潤滑及密封油泵、頂軸油泵、主機盤(pán)車(chē)、空氣預熱器輔電機、直流系統、熱控UPS電源的供電正常。

(3) 切開(kāi)6 kV及380 V系統除保安段外的所有開(kāi)關(guān)。檢查廠(chǎng)用電系統是否存在明顯的故障點(diǎn)，并檢查各開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電氣和熱控保護動(dòng)作狀態(tài)，并向值長(cháng)匯報。

(4) 按值長(cháng)令，協(xié)助恢復6 kV、380 V廠(chǎng)用電系統。

(5) 廠(chǎng)用電恢復后，指揮恢復儀用壓縮空氣、循環(huán)水、閉式水、燃油、沖灰水等公用系統；令啟動(dòng)鍋爐給水泵，緩慢向鍋爐上水至汽包可見(jiàn)水位，并注意控制上、下汽包壁溫差；指揮機組按熱態(tài)啟動(dòng)恢復熱力系統正常運行。

2.4 各機組主副值班員

按單臺機組廠(chǎng)用電中斷事故處理規程進(jìn)行各臺機組的事故處理。