目前,國內(nèi)大容量火力發(fā)電廠的絕大多數(shù)單元機(jī)組能夠真正實現(xiàn)FCB工況,即快速減負(fù)荷帶廠用電的機(jī)組很少見到。因此,一旦發(fā)生電網(wǎng)解列事故,對絕大多數(shù)大容量火電廠而言,就意味著全廠停電和廠用電中斷。雖然電廠一般都有單臺機(jī)組廠用電中斷時的事故處理規(guī)程,但很少有全廠停電的事故處理規(guī)程。為了防止在發(fā)生全廠停電事故時發(fā)生主設(shè)備(鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、主變壓器)損壞事故,確保主設(shè)備的安全停運,使廠用電恢復(fù)后能盡快恢復(fù)發(fā)電機(jī)組的運行,從而將事故損失降到最低限度,大容量火電廠有必要制定相應(yīng)的預(yù)防措施和切實可行的事故預(yù)想處理方案,并加以執(zhí)行。
1 事故預(yù)防措施
1.1 直流系統(tǒng)的運行維護(hù)管理
發(fā)生全廠停電和廠用電中斷時,直流電源是控制、保護(hù)和確保安全停機(jī)的唯一電源,因此在平時必須加強(qiáng)對蓄電池和直流系統(tǒng)(含逆變電源)的運行維護(hù)和檢修。
(1) 做好直流系統(tǒng)、不停電電源裝置(UPS)專用蓄電池的維護(hù)管理。要按時調(diào)整蓄電池的電解液比重和電壓,使其處于完好滿充電狀態(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(yīng)按制造廠的說明書進(jìn)行復(fù)核,對于電壓和放電容量不能滿足要求的蓄電池應(yīng)及時改進(jìn)或更換。
(2) 直流系統(tǒng)各級保險器和聯(lián)動裝置應(yīng)定期檢查、試驗。保險容量應(yīng)保證在事故情況下保險不會越級熔斷而中斷保護(hù)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)動控制回路的控制直流電源應(yīng)取自蓄電池。
(3) 不允許在蓄電池?zé)o并聯(lián)情況下,由充電裝置單獨向重要負(fù)荷供電,即使在事故情況下,也應(yīng)考慮盡快與另一蓄電池并列。
(4) UPS系統(tǒng)定期切換試驗必須在機(jī)組停運后進(jìn)行。試驗前應(yīng)做好防止UPS電源消失的措施,以防微機(jī)儲存信息丟失。
(5) 應(yīng)定期對蓄電池直流系統(tǒng)進(jìn)行巡回檢查,并定期進(jìn)行測量、記錄,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時匯報處理。
1.2 備用電源的維護(hù)管理
大容量火電廠帶有重要輔機(jī)的廠用電母線都裝設(shè)了有足夠自投容量的備用電源自投裝置,必須通過定期試驗來確保該裝置在需要時能自動投入。設(shè)備改造后,如起動容量增大的母線,應(yīng)進(jìn)行自起動電壓和有關(guān)保護(hù)定值的驗算,必要時應(yīng)做母線自起動試驗。
單元機(jī)組一般都裝設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組,作為全廠停電或機(jī)組廠用電消失時汽輪發(fā)電機(jī)組重要設(shè)備(如頂軸油泵、盤車電機(jī)、潤滑油泵、熱控微機(jī)等)的備用電源,又稱為應(yīng)急事故保安電源。為確保事故時能起到備用作用,必須加強(qiáng)對柴油發(fā)電機(jī)組的運行維護(hù)和管理。
(1) 維護(hù)好保安電源直流系統(tǒng)中的設(shè)備,如蓄電池、硅整流器、自耦調(diào)壓器等,做好有關(guān)保護(hù)的檢驗工作。
(2) 確保柴油發(fā)電機(jī)組的壓縮空氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、燃油和潤滑油系統(tǒng)工作正常。
(3) 定期對柴油發(fā)電機(jī)組做手動起動試驗和模擬自起動試驗,并作好記錄,運行班應(yīng)對柴油發(fā)電機(jī)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(jī)組的小修,應(yīng)與對應(yīng)汽輪發(fā)電機(jī)組的大修同時進(jìn)行。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組運行時間累計達(dá)到一個大修周期時,應(yīng)進(jìn)行大修。
1.3 繼電保護(hù)和自動裝置的維護(hù)管理
(1) 保持主要電氣保護(hù)完好,并經(jīng)常投入運行。
(2) 加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置和開關(guān)的檢修、維護(hù),加強(qiáng)繼電保護(hù)運行和保護(hù)定值管理工作,嚴(yán)防保護(hù)、開關(guān)拒動、誤動擴(kuò)大事故。
(3) 做好繼電保護(hù)及自動裝置的定期檢驗、補(bǔ)充檢驗和元件校驗,特別應(yīng)注意對檢修后、電氣事故、系統(tǒng)沖擊、波動或有報警信號后的有關(guān)繼電保護(hù)及自動裝置做詳細(xì)檢查。
(4) 發(fā)電機(jī)運行中必須投入自動調(diào)整勵磁裝置,確保備用勵磁裝置隨時可以投入運行。
(5) 在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,禁止啟動自動巡回檢測裝置進(jìn)行測試。
1.4 運行方式、環(huán)境和通訊設(shè)備的要求
(1) 合理安排系統(tǒng)的運行方式,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全運行水平。母線、廠用系統(tǒng)、熱力公用系統(tǒng)通常應(yīng)采用正常的運行方式。因故改用非正常運行方式時,應(yīng)事先制定安全措施,并在工作結(jié)束后盡快恢復(fù)正常運行方式。
(2) 電廠應(yīng)保持必要的存煤、存水、點火用油。
(3) 注意保持蓄電池室和直流系統(tǒng)室的環(huán)境溫度和相對濕度在正常范圍。廠用系統(tǒng)配電室、繼保室的門窗應(yīng)嚴(yán)密,防止煤粉和潮氣侵入,以保持室內(nèi)清潔、無粉塵。
(4) 通訊設(shè)備備用電源應(yīng)保持完好并定期試驗,保證事故情況下能自動切換,通訊暢通。
2 事故處理措施
大容量火電廠大多采用單元集中控制方式。發(fā)生全廠停電和廠用電中斷事故時,應(yīng)在當(dāng)班值長的統(tǒng)一指揮下進(jìn)行事故處理。由于全廠停電事故處理涉及的范圍廣、難度大,因而值長、各單元長和各機(jī)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(cè)重點。只有這樣才能使現(xiàn)場忙而不亂,確保電廠主設(shè)備的安全。
下面以一個集控廠用電系統(tǒng)為6 kV/380 V、網(wǎng)控升壓站及其出線為220 kV系統(tǒng)的電廠為例,說明預(yù)想事故處理措施。
2.1 現(xiàn)場值班員事故處理側(cè)重點
當(dāng)班值長的首要任務(wù)是協(xié)調(diào)電網(wǎng)中心調(diào)度(中調(diào))和本廠的系統(tǒng)恢復(fù)工作,盡快恢復(fù)廠用電由電網(wǎng)供電;單元長的首要任務(wù)是確保直流系統(tǒng)和380 V保安段電源供電正常、協(xié)助恢復(fù)廠用電;主副值班員的首要任務(wù)是確保本機(jī)組的主設(shè)備安全。
2.2 當(dāng)班值長
(1) 通知單元長已發(fā)生全廠停電事故,匯報中調(diào)和廠領(lǐng)導(dǎo)。
(2) 聯(lián)系中調(diào)了解系統(tǒng)相關(guān)情況,判斷故障范圍,迅速查明220 kV母線失壓的原因。首先復(fù)位跳閘的所有開關(guān)把手,就地檢查所有開關(guān)是否在分閘位,然后根據(jù)保護(hù)動作情況初步判斷故障點,就地重點檢查,并隔離故障線路或故障母線。母線及外部短路后,應(yīng)對短路電流流經(jīng)回路進(jìn)行全面檢查。
若故障前無沖擊,則根據(jù)故障錄波器提供的情況判斷是否確實發(fā)生故障。若無故障現(xiàn)象,初判是母差誤動,則聯(lián)系檢修檢查。匯報中調(diào)退出母差保護(hù)并往實地檢查,若無異常即可充電。
檢查處理過程中,要確保網(wǎng)控直流系統(tǒng)工作正常。如果充電器電源失去,網(wǎng)控直流蓄電池?zé)o法維持直流系統(tǒng)電壓時,要考慮切換到備用的(如集控)直流電源供電。
(3) 檢查220 kV線路是否有電壓。如有電壓,則不待調(diào)令即自行合上該線路開關(guān)向正常的母線充電(合開關(guān)前,應(yīng)進(jìn)行同期檢查);若線路開關(guān)向母線充電時母線保護(hù)動作跳閘,則另選母線充電;如所有220 kV線路均無電壓,應(yīng)立即匯報中調(diào),要求盡快恢復(fù)220 kV線路供電。用線路充電時,注意保護(hù)投入正確并退出重合閘。用母聯(lián)充電時,要投入充電保護(hù),充電完成后注意退出。
(4) 220 kV母線充電正常后,使用分段開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)對其他非故障母線充電,及時恢復(fù)廠用起動/備用變壓器及其公用段母線運行。注意優(yōu)先恢復(fù)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、動力電源),然后將220 kV所有非故障設(shè)備倒換至非故障母線運行。應(yīng)注意:檢查開關(guān)在"分閘"位置,先拉故障母線上的刀閘,后合運行母線上的刀閘,再恢復(fù)機(jī)組廠用6 kV、380 V電源。注意必要時對次要負(fù)荷限電,如非生產(chǎn)用電負(fù)荷,非重要輔機(jī)等。
(5) 廠用電恢復(fù)過程中要注意2個嚴(yán)防:一要嚴(yán)防向發(fā)電機(jī)倒送電。要拉開發(fā)-變組出口開關(guān)控制保險,將高廠變低壓側(cè)開關(guān)拉至試驗位。二要嚴(yán)防非同期并列事故。在進(jìn)行6 kV廠用段、公用段并環(huán)運行時,必須考慮220 kV升壓站母線合環(huán)情況以及防止6 kV系統(tǒng)非同期事故。
(6) 廠用電恢復(fù)過程中要注意輕重緩急。優(yōu)先恢復(fù)原運行機(jī)組的6 kV廠用電系統(tǒng);優(yōu)先恢復(fù)帶照明負(fù)荷和鍋爐給水泵的母線電源;380 V廠用系統(tǒng)優(yōu)先恢復(fù)照明段、工作段電源。
(7) 廠用電恢復(fù)后,機(jī)組熱態(tài)啟動時,按啟動/備用變壓器的容量,并考慮汽機(jī)軸封供汽和鍋爐霧化蒸汽汽源,安排機(jī)組啟動。
2.3 各集控單元長
接值長全廠停電事故處理令后,即:
(1) 迅速檢查備用電源柴油發(fā)電機(jī)組自啟動成功,否則立即派員恢復(fù)并監(jiān)視柴油發(fā)電機(jī)運行,防止柴油發(fā)電機(jī)過流。
在保安電源恢復(fù)之后,立即恢復(fù)直流系統(tǒng)充電器的正常運行;立即啟動主機(jī)交流潤滑油泵,停直流潤滑油泵;啟動空、氫側(cè)交流密封油泵,停直流密封油泵;啟動頂軸油泵;啟動電給泵輔助油泵,旁路油站油泵。
當(dāng)密封油泵不能投入且短時不能恢復(fù)時,若發(fā)電機(jī)密封油壓低,應(yīng)先降低機(jī)內(nèi)氫壓,并注意開窗通風(fēng);若較長時間不能恢復(fù),應(yīng)抓緊發(fā)電機(jī)排氫置換工作,并做好防止軸瓦及油箱著火的滅火準(zhǔn)備。
(2) 嚴(yán)密監(jiān)視直流母線電壓和UPS的運行情況,采取措施,確保保安段電源電壓正常。注意直流動力段母線電壓,若電壓低,則限制部分事故照明,小機(jī)停轉(zhuǎn)后可停小機(jī)直流油泵。保安段電壓低時,根據(jù)情況限制保安段上相對不重要的輔機(jī)用電,如鍋爐電梯等,以確保主機(jī)潤滑及密封油泵、頂軸油泵、主機(jī)盤車、空氣預(yù)熱器輔電機(jī)、直流系統(tǒng)、熱控UPS電源的供電正常。
(3) 切開6 kV及380 V系統(tǒng)除保安段外的所有開關(guān)。檢查廠用電系統(tǒng)是否存在明顯的故障點,并檢查各開關(guān)狀態(tài)、電氣和熱控保護(hù)動作狀態(tài),并向值長匯報。
(4) 按值長令,協(xié)助恢復(fù)6 kV、380 V廠用電系統(tǒng)。
(5) 廠用電恢復(fù)后,指揮恢復(fù)儀用壓縮空氣、循環(huán)水、閉式水、燃油、沖灰水等公用系統(tǒng);令啟動鍋爐給水泵,緩慢向鍋爐上水至汽包可見水位,并注意控制上、下汽包壁溫差;指揮機(jī)組按熱態(tài)啟動恢復(fù)熱力系統(tǒng)正常運行。
2.4 各機(jī)組主副值班員
按單臺機(jī)組廠用電中斷事故處理規(guī)程進(jìn)行各臺機(jī)組的事故處理。