一起误切开关导致机组功率输出坏点机组跳闸事件分析

2017年某月16日11时22分，某电厂2号机组负荷505MW，AGC投入，协调方式运行，主汽压力22.5MPa，省煤器入口流量1260t/h,煤量189t/h,A、B汽泵运行,各主要参数运行正常。

11时22分34秒，电气运行人员误将2QS2开关从位置“Ⅱ ”切换至位置“0”。电气送DCS、DEH的2组(每组各3个)功率信号中功率信号1和功率信号2同时变坏点，功率信号3正常。

11时22分36秒，机组控制方式由协调方式自动切至基本方式，所有高、中压调门指令陡降到0，随后电气人员恢复2QS2开关至送电状态，11时22分40秒，功率信号1、2恢复为“好点”但示值为0，此时功率信号3(机组实际功率)因汽轮机调门全关也降至0。此时四抽电动隔离门开反馈消失，至11时25分21秒，四抽电动隔离门全关。

11时22分43秒，汽轮机高调门恢复正常开度，所有机组功率信号恢复到477MW。

11时25分26秒，A小机前置泵因“A汽泵入口流量低”跳闸，A小机联跳，同时电泵联启，但电泵指令随后快速下降至0%，造成电泵未出水。

由于四抽汽源失去，B小机流量及省煤器入口流量快速下降。11时25分34秒，机组MFT动作，首出“省煤器入口流量低”，机组解列。

2原因分析

图1 DEH侧一次调频限幅逻辑框图

1)功率信号1和功率信号2突变为坏点原因分析

发电机变送器屏内共有4只功率变送器(编号为25、26、27、29)，变送器均为双路输出，其中变送器29输出送至ECS/AGC用来显示，另外3只变送器25、26、27送信号至DCS和DEH系统使用。

11时22分34秒，由于电气人员误拉2QS2开关,导致110V直流II段母线失电，使该段供电的功率变送器25、26、29失电，输出变为0mA，故MCS、DEH、AGC、ECS中功率信号1和功率信号2显示均为坏点。

2)DEH高、中压调门关闭原因分析

11时22分36秒，DEH系统检测到功率信号1和功率信号2故障后，经功率信号三选二逻辑判断，发出功率坏值信号。

一次调频运算回路(见图1)接受到功率信号坏值后，将DEH中功率信号的中间变量切换至预置值9999MW，再经逻辑运算后输出综合阀位指令-19.4%，并触发阀门“CLEARGV”超驰关信号，随后汽轮机高中、压调门迅速按照指令关至0%，机组功率最低降至0MW。

3)汽轮机四抽电动隔离门关闭原因

2号机组四抽电动隔离门联锁逻辑见图2，当负荷信号降至30MW后(逻辑中判断定值为30MW)，四抽电动隔离门联锁关闭。

                                            图2 四抽电动隔离门联锁逻辑

4)A汽泵跳闸原因

5）电动给水泵指令置0%原因

2号机组四抽电动隔离阀关闭导致汽泵出力降低，前置泵流量低(定值为216t/h)，同时汽泵再循环阀开度小于80%，导致A前置泵跳闸，联跳A汽泵。

电动给水泵启动成功后勺管指令快速降至0,造成电泵未打水。原因为四抽电动门关闭后A小机跳闸，此时A小机MEH退出遥控并强制指令置0;B小机MEH因转速与指令偏差过大也退出遥控，B小机转速指令跟踪实际转速快速下降。此时给水主控连锁切手动，主控指令跟踪两台小机指令均值快速下降，电泵备用时处于自动状态，此状态下勺管指令跟踪给水主控指令快速下降，电泵合闸后勺管指令已降至20%左右，随后继续下降至0。

3暴露的问题

1)运行人员误操作开关，导致3台功率变送器同时失电，是本次事件的根本原因。但做为机组重要信号，DCS和DEH中6个“机组负荷”信号中的4个同时因为同一电源失去而变为坏点，说明此信号变送器及其电源配置存在隐患，其未能实现风险分散原则，也是本次非停的重要原因之一。

2)同类型汽轮机均未设计“当2个或以上功率信号判断为故障时，连锁关闭关汽轮机调节汽门”逻辑，故DEH综合阀位指令计算逻辑不符合常规设置，导致事故扩大。

3)四抽电动隔离阀联跳条件中“负荷小于30MW”必要性不足。

4防范措施

1)重新设计和配置功率变送器电源回路。

因功率变送器25、26、27各输出两路信号，分别送至DCS和DEH，为提高其电源可靠性，建议将三个变送器分别配置独立的110V直流电源和交流PT电压，用于ECS/AGC显示的功率变送器29可与变送器25、26、27中的任意一个共用一路电源，避免因某一电源问题导致DCS、DEH多个功率信号同时时故障，进而引发机组异常。

2)增加汽轮机自动到手动方式的切换条件。

根据2号机组实际情况，取消“2个及以上功率信号判断为故障时，联锁关闭汽轮机高调门”逻辑，同时增加DEH切手动条件：“并网时若2个及以上功率信号故障，DEH切除操作员自动”，如图3所示。

                                                  图3 汽机自动切手动逻辑

3)一次调频及综合阀位运算回路上、下限值修改。

将图1中一次调频输出限幅值由-670/670MW调整为-40.2/40.2MW，与2号机组一次调频限幅(670*6%=40.2MW)相吻合。

4)取消功率信号坏值时切换为预置值9999MW功能。取消图1中功率信号坏值的预置值功能。