发电厂柴油发电机保安电源 切换联动异常分析2020-11-26 08:29

摘要:事故保安电源包括直、交流两种。其中直流事故的保安电源采用的是蓄电池,可为直流润滑油泵等一些事故保安负荷供电;交流事故保安电源适合采用可快速自启动的柴油发电机组,在厂用电失电时确保顶轴油泵、交流润滑油泵、盘车等其他的交流事故保安负荷的电源供给。

关键词:保安电源;柴油发电机

1 概述

某发电厂2017年4月6日,2号机组6kV 2B工作变及其低压侧400伏工作PC 1B段停电检修中,保安MCCA/B段由400伏PC 1A段供电。4月6日14点28分 2号机2A工作变低压进线开关跳闸,400伏工作PC 1A段失压,由400伏PC 1A段供电的保安MCCA/B段均失压。此时,柴油发电机启动建压成功,但保安MCCA/B段均未恢复供电,运行人员手动送电恢复保安MCCA/B段供电正常运行。设备恢复正常运行方式后,检修人员对事件发生时整个电气的联动过程进行分析,发现保安MCCA/B段工备电源开关联动过程不正确。

图1 保安电源系统

2 现场检查及试验分析

保安电源系统设计的运行方式为:2号机保安MCCA/B段每段设有三路电源进线,两回电源进线3ZKK2、3ZKK3分 别 来 自400伏 工 作PC1A段和PC1B段,一回备用电源进线3ZKK1来自保安PC段(柴油发电机供电)。正常运行时,1ZKK、3ZKK1分闸状态,G、2ZKK1、4ZKK合闸状态,3ZKK2、3ZKK3仅有一个合闸状态。事件发生时,保安MCCA/B段由400伏PC1A段经3ZKK2供电,另一路由400伏PC1B段供电的工作电源停电检修,3ZKK3退出运行。

按照柴油发电机PLC控制逻辑设计:400伏PC1A段电源失去电压,保安MCCA/B段失电,此时柴油发电机PLC应启动逻辑判断,首先启动柴油发电机建压,然后自动跳开3ZKK2开关,最后自动合上1ZKK、3ZKK1开关,完成将保安MCCA/B段工作电源切至柴油发电机供电。实际本次发生故障时,2号机柴油发电机建压成功,但3ZKK2开关未自动跳开,3ZKK1开关没有自动合闸,运行人员手动跳开3ZKK2开关后,3ZKK1开关才自动合闸恢复保安MCCA/B段供电,整个过程没有实现自动切换。针对上述异常情况,经现场讨论,对当时联锁回路动作过程进行了分析,决定对柴油发电机整个逻辑回路进行检查,真实模拟故障情况,检查联动回路。

首先对整个回路进行了接线检查,无异常,各设备指示均正常,恢复正常运行方式。

手动断开保安MCCA/B段3ZKK2开关,3ZKK3 开关正确自动合闸,反之同样结果正确。

目前柴油发电机PLC多为进口设备,应加强人员技术培训,以便发生设备故障时迅速判断、处理,避免处理时间长而造成保安电源失去备用;应做好柴油发电机故障失去备用时的事故预案,避免故障紧急情况下操作失误。

手动分别断开保安MCCA/B段3ZKK2、3ZKK3 两路工作电源开关后,柴油发电机建压成功,自动合上1ZKK、3ZKK1开关,保安MCCA/B段工作电源正确切至柴油发电机供电,判断柴油发电机逻辑功能正常。

模拟真实的故障情况,直接手动断开400伏工作PC1A段进线电源开关,400伏工作PC 1A段、保安MCCA/B段失压。保安MCCA/B段失压后,柴油发电机正常启动建压,但没有切换至柴油发电机供电,联动失败。

根据PLC控制逻辑设计,分析联动失败的原因为保安MCCA/B段失压时3ZKK2开关未接收到柴油发电机PLC发出的跳闸控制指令或PLC未发出跳闸指令。首先检查PLC外观及指示灯正常,接着对3ZKK2开关回路进行检查时,发现柴油发电机PLC至3ZKK2、3ZKK3开关的跳闸回路接线错误,在3ZKK2、3ZKK3开关间隔侧跳闸正电源未连接,检查准确后恢复接线。

重新模拟工作PC1A段、保安MCCA/B段失压, 3ZKK2开关自动跳闸,3ZKK3开关自动合闸,切换至400伏工作PC1B段供电,回路联动正确,切换成功。

保安MCCA段只采用400伏工作PC1A妒笳嫱耐菲教ㄍ路电源供电,另一路工作电源400伏工作PC1B段失电(无法备用),断开工作PC1A段电源进线开关,保安MCCA段失压,柴油发电机PLC发3ZKK2开关跳闸指令,3ZKK2开关跳闸,柴油发电机建压成功,自动合上1ZKK、3ZKK1开关,保安MCCA段工作电源正确切至柴油发电机供电。保安MCCB段同样试验结果正确。

3 总结及防范措施

柴油发电机PLC至3ZKK2、3ZKK3开关间隔直流正电源接线错误是导致事发时联动失败的原因。基建时工作PC段均已送电进行设备分部调试运行,已不允许模拟真实情况(保安MCCA/B段失压)进行柴油发电机逻辑调试,只能采用手动断开3ZKK2、3ZKK3开关的方式进行,但手动分合3ZKK2、3ZKK3进线开关的连锁逻辑回路在DCS系统中实现,此回路接线正确,开关正确连锁跳闸,柴油发电机PLC接收开关动作信号正确,造成了联动成功的假象。

快速启动柴油发电机作为保安电源,是防止当发电机组故障停机、且此时电网也故障时,机组厂用电供给的辅机会失去电源而停运,从而造成发电机大轴弯曲、锅炉爆管、汽轮机轴变形等事故。为保证机组在上述情况下能够立即启动并向重要的辅机供电,从而保证机组安全。为防止此类问题发生在机组运行中,特制定相应的防范措施如下。

坚持定期进行柴油发电机启动试验,原则上每月一次;设备巡视认真检查柴油发电机PLC工作状态、信号指示灯的正确性。同时检查发动机冷却水、柴油状况;机组检修或临时调停且具备条件时,要进行必要的联动试验,试验要模拟真实情况,确保可靠备用;目前柴油发电机PLC多为进口设备,应加强人员技术培训,以便发生设备故障时迅速判断、处理,避免处理时间长而造成保安电源失去备用;应做好柴油发电机故障失去备用时的事故预案,避免故障紧急情况下操作失误。


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