廈門嵩嶼電廠一期工程安裝2臺(tái)300 MW燃煤發(fā)電機(jī)組,采用發(fā)電機(jī)--變壓器單元接線方式,主變高壓側(cè)220 kV開關(guān)為SF6開關(guān)全封閉組合電器(GIS),由法國(guó)阿爾斯通公司生產(chǎn)。發(fā)電機(jī)--變壓器組保護(hù)采用南京自動(dòng)化設(shè)備廠生產(chǎn)的集成電路保護(hù)。發(fā)電機(jī)組熱工數(shù)字式電液控制系統(tǒng)(DEH),由美國(guó)西屋公司生產(chǎn),主要承擔(dān)汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制和負(fù)荷控制,并具有主汽壓力保護(hù)、部分甩負(fù)荷保護(hù)、超速保護(hù)(OPC)和閥門管理等功能。
1 故障經(jīng)過(guò)及原因分析
1.1 故障經(jīng)過(guò)
嵩嶼電廠1號(hào)機(jī)組發(fā)電試運(yùn)行階段,當(dāng)天天氣晴,1號(hào)機(jī)組負(fù)荷180 MW、各盤表指示正常,突然發(fā)生1號(hào)發(fā)變組出口開關(guān)、勵(lì)磁開關(guān)及廠高變開關(guān)運(yùn)行中跳閘、機(jī)組停機(jī)。
運(yùn)行人員對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器、220 kV出口開關(guān)、發(fā)變組保護(hù)裝置以及汽機(jī)、鍋爐就地進(jìn)行檢查,無(wú)異常。故障前,機(jī)、爐輔機(jī)均未進(jìn)行啟停操作,1號(hào)機(jī)組CRT盤、BTG盤均未進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。檢查中發(fā)現(xiàn),機(jī)組跳機(jī)期間繼電保護(hù)調(diào)試人員正在集控直流配電室進(jìn)行直流電源接地故障查找,采用分支路排查法瞬間斷開發(fā)變組保護(hù)110 V直流操作電源。
查SOE事故追憶記錄,首出為"程序逆功率"保護(hù)動(dòng)作。
1.2 故障原因分析
根據(jù)程序逆功率保護(hù)原理,保護(hù)動(dòng)作的前提條件是汽輪機(jī)主汽門在全關(guān)位置,其行程開關(guān)的輔助接點(diǎn)閉合。從熱工保護(hù)邏輯圖分析,只有汽輪機(jī)、鍋爐故障熱工保護(hù)動(dòng)作,才會(huì)直接作用先關(guān)汽輪機(jī)主汽門后跳發(fā)變組出口開關(guān)。
現(xiàn)場(chǎng)檢查情況表明,跳機(jī)前汽機(jī)、鍋爐熱工保護(hù)未出現(xiàn)異?;虮Wo(hù)動(dòng)作,因此認(rèn)為機(jī)組跳閘原因與查找110 V直流系統(tǒng)電源接地故障很可能存在著某種聯(lián)系。
對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組DEH數(shù)字式電液控制系統(tǒng)邏輯圖進(jìn)行分析可知,當(dāng)開關(guān)狀態(tài)重動(dòng)繼電器失去電源,接點(diǎn)返回時(shí),DEH裝置采集到的開關(guān)狀態(tài)是發(fā)變組出口開關(guān)跳閘、機(jī)組全部甩負(fù)荷信號(hào),其開關(guān)重動(dòng)繼電器的接點(diǎn)返回,直接啟動(dòng)OPC超速保護(hù),立即作用于汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng),關(guān)閉高壓調(diào)門、中壓調(diào)門,以保護(hù)汽輪機(jī)設(shè)備的安全。