22 防止全厂停电事故(2)(2)

22 防止全厂停电事故 为防止全厂停电事故，要严格执行《防止全厂停电措施》（能源部安保安（1992）40号）以及其他有关规定，并提出以下重点要求: 22.1 要加强蓄电池和直流系统（含逆变电源）及柴油发电机组的维修，确保主机交直流润滑油泵和主要辅机小油泵供电可靠。 22.1.1 加强蓄电池组的维护检查，保证蓄电池安全完好，做好蓄电池的防火防爆工作。 22.1.2 做好事故情况下直流电源供电中断的事故预想。 22.1.3 直流系统各级保险容量应配置合理，保证在事故情况下不因上一级保险熔断而中断保护操作电源和动力电源。 22.2 带直配线负荷的电厂应设置低频率、低电压解列的装置，确保在系统事故时，解列1台或部分机组能单独带厂用电和直配线负荷运行。 22.3 加强继电保护工作，主保护装置应完好并正常投运，后备保护可靠并有选择性的动作，投入开关失灵保护，严防开关拒动、误动扩大事故。 应提高主保护的投入率，主保护投入率＞99.9％，同时也应认真研究分析提高后备保护可靠性的措施。 22.4 在满足接线方式和短路容量的前提下，应尽量采用简单的母差保护。对有稳定问题要求的大型发电厂和重要变电所可配置两套母差保护，对某些有稳定问题的大型发电厂要缩短母差保护定检时间，母差保护停用时尽量减少母线倒闸操作。 22.5 开关设备的失灵保护均必须投入运行，并要做好相关工作，确保保护正确地动作。 22.5.1 220kv 及以上线路失灵保护均须投入使用，凡接入220kv 及以上系统的变压器保护也宜起动失灵保护。在接入失灵起动回路之前必须做好电气量与非电气量保护出口继电器分开的反措，不得使用不能快速返回的电气量保护和非电气量保护作为失灵保护的起动量。 22.5.2 断路器失灵保护的相电流判别元件动作时间和返回时间均不应大于20ms。 22.6 根据《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285－93）的规定，完善主变压器零序电流电压保护，以用于跳开各侧断路器，在事故时能保证部分机组运行。 应完善主变零序电流、电压保护配置，电厂的主变零序电流保护应为两段式。第I段与出线I、Ⅱ段配合整定，第Ⅱ段按母线故障有足够灵敏度且与出线配合整定。 22.7 应优先采用正常的母线、厂用系统、热力公用系统的运行方式，因故改为非正常运行方式时,应事先制定安全措施，并在工作结束后尽快恢复正常运行方式。应明确负责管理厂用电运行方式的部门。 22.8 厂房内重要辅机（如送风机、引风机、给水泵、循环水泵等）电动机事故按钮要加装保护罩，以防误碰造成停机事故。 22.9 对400v 重要动力电缆应选用阻燃型电缆，已采用非阻燃型电缆的电厂，应复查电缆在敷设中是否已采用分层阻燃措施，否则应尽快采取补救措施或及时更换电缆，以防电缆过热着火时引发全厂停电事故。 22.9.1 经常检查靠近热管道容器附近电缆的完好情况，及时更换绝缘不合格的电缆，并做好隔热措施。 22.9.2 动力电缆和控制电缆应分开敷设。 22.9.3 完善电缆隧道、夹层、竖井的防火措施，防止电缆故障或火灾引起电缆燃烧扩大事故。 22.10 母线侧隔离开关和硬母线支柱绝缘子，应选用高强度支柱绝缘子，以防运行或操作时断裂，造成母线接地或短路。 22.11 可能导致主机停运的电动机交流接触器控制回路的自保持时间应大于备用电源自投时间，以防止低电压或备用电源自投前释放跳闸。 22.12 直流接线端子保持清洁和接线盒密封严密，防止出现直流接地。查找直流接地要采取安全措施并有专业人员监护。 22.13 加强对空压机等重要公用系统的检查和维护，保证设备系统安全可靠运行。 22.14 升压站直流系统 22.14.1 220kv 及以上升压站直流系统宜采用两组蓄电池、三台充电装置的，每组蓄电池和充电装置应分别接于一段直流母线上，第三台充电装置（备用充电装置）可在两段母线之间切换，任一工作充电装置退出运行时，手动投人第三台充电装置。 22.14.2 直流母线应采用分段运行的方式，每段母线应分别采用独立的蓄电池组供电，并在两段直流母线之间设置联络断路器，正常运行时断路器处于断开位置。 22.14.3 直流熔断器应按有关规定分级配置，加强直流熔断器的管理。对直流熔断器应采用质量合格的产品，防止因直流熔断器不正常熔断而扩大事故。 22.14.4 为提高继电保护的可靠性，对重要的线路和设备必须坚持设立两套互相独立主保护的原则，并且两套保护宜为不同原理和不同厂家的产品。对重要元件应充分考虑后备保护的设置。 22.14.5 应认真考虑保护用TA的安装位置，尽可能的避免由于TA安装位置不当而产生保护的死区。 22.14.6 对新建、扩建和生产改进新订购的电气设备，必须是符合国家及行业标准，具有一定运行经验的产品，否则不得在枢纽变电所中安装运行。 22.15 强化升压站的运行管理和监督 22.15.1 运行人员要严格执行升压站、调度部门的有关规程、规定。操作前要认真核对接线方式，检查设备的状况。严格执行“三票三制”，操作中不跳项、不漏项，严防发生误操作事故。 22.15.2 对于双母线接线方式的升压站，在一条母线停电检修时，要做好另一条母线的安全措施，防止因人为因素造成运行母线停电。当给停电的母线送电时，有条件的要利用外部电源；若用母联断路器给停电母线送电，母联断路器必须带有充电保护。 22.15.3 要定期对升压站支柱绝缘子，特别是母线支柱绝缘子、母线侧隔离开关支柱绝缘子进行检查，并逐步开展紫外探伤试验，以防止绝缘子断裂引起母线事故。 22.15.4 升压站的带电水冲洗工作必须保证水质的要求，并严格按照《带电水冲洗实施导则》进行操作，母线冲洗要投入可靠的母差保护。 22.15.5 加强防误闭锁装置的运行、维护管理，确保已装设的防误闭锁装置正常运行。微机“五防”闭锁装置中电脑钥匙的管理必须严格按规定执行。 22.15.6 继电保护及安全自动装置要选用抗干扰能力符合规程规定的产品，并采取必要的抗干扰措施，防止继电保护及安全自动装置在外界电磁干扰下的不正确动作。保护控制室内禁止使用无线通讯移动电话。 22.15.7 保护装置的配置及整定计算方案应充分考虑系统可能出现的不利情况，尽量避免在复杂、多重故障情况下的继电保护、安全自动装置的不正确动作。 22.15.8 对升压站中的电气设备应定期开展带电测温工作，尤其是对套管及其引线接头、隔离开关触头。引线接头的温度监测，每年应至少进行一次红外成像测温。 22.15.9 订购变压器时，应要求厂家提供变压器绕组变形、突发短路试验的试验报告和抗短路能力动态计算报告；安装调试应增做绕组变形试验；运行中发生变压器出口短路故障后应进行绕组变形试验，绕组变形情况的测试结果，作为变压器能否继续运行的判据之一。 22.15.10 在运行方式上和倒闸操作过程中，应避免用带断口电容器的断路器切带电磁式电压互感器的空载母线，以防止因谐振过电压损坏设备。 22.15.11 定期对设备外绝缘进行有效清扫，加强户内设备的外绝缘监督，防止高压配电室的门、窗及房屋漏雨进水引起户内配电装置的闪络事故。 22.16 应避免开关设备故障造成升压站全停事故的发生。 22.17 应避免接地网故障造成升压站全停事故的发生。 22.18 完善枢纽升压站的一、二次设备建设。 22.19 主要发电厂宜采用双母分段接线方式或3／2接线方式。根据电网结构的变化，应满足升压站设备的短路容量。 22.20 开关设备选型时应严格按照有关的标准进行，对运行中不符合标准的开关设备应进行改造，未改造前应加强对设备的运行监视和试验。 22.21 发电厂的生产设备要退出运行进行检修、试验，应按以下要求进行： 22.21.1 发电生产设备，凡涉及到电力系统、停止运行后对电网安全稳定运行会有一定影响，属调度部门统一调度的发电厂的生产设备，无论是进行规定的大、小修(定期试验)，或者因发生了故障需要停止运转进行临时性检修或试验，涉及到运行状态的改变，都必须按电网调度管理规程规定的时间和程序提出申请，并将同一设施或同一回路上进行的不同专业或不同工种的工作，经过统一考虑，综合平衡，在其一次停止运行的过程中同时得以解决，不允许一个回路或一台设备重复停运。 22.21.2 发电厂的生产设备准备进行检修或试验，要统筹安排、做好准备，务必在调度批复停止运行的时间内，完成要求应进行的工作任务。 22.21.3 发电厂在生产设备上进行检修或试验，在工作过程中如发现问题，需要扩大原批准的工作范围进行工作，或需变更(延长)工作时间，均应按电网调度管理规程的规定向有关调度部门提出补充申请，经批复后方能按新批准的规定超出原规定的范围(或时间)进行工作。 22.22 调度部门在安排发电厂运行生产设备的检修或试验计划时，要充分考虑以下几个方面要求： 22.22.1 正常的大、小修或预防性试验，做好电网运行方式的统一平衡，年度检修批复，应统筹安排，要综合考虑电力网的结构特点及需要进行，即当某地区水力资源丰富，电网中水电装机容量比例较大时，丰水季节(汛期)应多安排火力发电设备及其相关输变电设备的检修，尽量发挥水力资源的作用；枯水期，应尽量安排水力发电设备及其相关输变电设备的检修。 22.22.2 对于发电厂发生了重大的设备缺陷，不停止运转进行处理有可能扩大、发展成重大事故时，按主管调度部门下发的电力调度管理规程的规定，应根据需要尽一切努力满足发电厂提出的停运临时性检修的要求。 22.22.3 调度部门在安排发电厂正常的检修、试验，要充分考虑到它对电网安全稳定运行的影响，在电网运行方式上采取必要的预防措施，无论是电网中某一部分或发电厂某一设备发生故障，均不会对电网或该发电厂的安全运行带来影响 22.22.4 发电厂升压变电所不仅担负着本厂发出的电力外送任务，同时通过联络线与其他发电厂、变电所联系，起着枢纽变电所作用时，设备的停电检修应按一次系统接线的具体情况进行安排。 22.23 发电厂生产设备按正常检修、试验，应根据本地区、本单位的规定和具体要求进行。 22.23.1 由主管部门(车间或分场)按规定的时间、内容要求列出计划报职能部门，经审核后向主管调度部门提出停电申请，批复后督促执行。 22.23.2 凡经批准的检修计划，主管检修的部门按有关主管领导单位或本企业的规定做好开工前准备的施工组织工作，并根据设备的管辖分工职责范围，及时邀请职能部门专业人员或指派本部门专职技术人员，参与或督促检修过程中保证质量和安全的措施执行。 22.23.3 严格把好检修中的质量关，按有关技术标准和规范的要求，及时组织进行中间或竣工验收。 22.23.4 凡经过大修的电力生产设备，必须要达到规定的功能，为发电厂的安全生产起应有的作用。 1：继电保护方面事故 1994年9月22日，株洲电厂6号、11号发电机运行，llOkV母联断路器500无保护跳闸，低频保厂用及低频解列动作，跳400、218、292断路器，造成高压厂用电1、2、3、4、8号段失压，6号发电机负荷降到5 MW，发电机虽强励动作却无济于事，经lmin后，6号发电机危急保安器动作，负荷下降到O，造成高压厂用电5号段失压，使得11号发电机因失去厂用而解列。事故不仅造成2台机组的解列，而且致使株洲电厂llOkV供电线路长时间停电如此严重的后果，令人深思。 案例2：一次设备方面事故 在电网事故中，一次设备出问题，对电网造成的冲击是最直接的，也是危害最大的，它往往容易引发连锁反应。常见的故障有：母线或隔离开关支持绝缘子折断，断路器、电流互感器、电压互感器爆炸、悬式绝缘子掉串以及其他外力破坏。1995年5月31日，220kV泉茶线因雷击造成V、W相故障，引起220kV茶园变电所l10kV 500号断路器控制屏上一个ll0kV母差保护光字牌灯泡短路而造成总控熔丝熔断，使得220kV茶园变电所保护不能正确动作，全部由对侧动作跳闸，致使下摄司电厂带着220kV茶园变电所l10kV部分与主网解列，频率降至48Hz以下，下摄司电厂、茶园变电所低频减负荷动作切负荷35.4MW，频率才恢复到49．5Hz。1997年6月27日，东江水电厂GIS中6221号隔离开关U相防爆膜炸开，造成220kVⅠ、Ⅱ母线相继故障，220kV母线差动保护动作而造成全厂停电。2001年8月6日，柘溪水电站604号断路器W相电流互感器爆炸，故障先后由柘泉Ⅰ线发展到220kVⅠ母线、柘泉Ⅱ线、220kVⅡ母线，造成220kV母差保护动作，柘溪水电站与系统解列，柘溪水电站5、6号机组单供l10kV负荷。综观以上事故，可以看出，引发这些事故的一次设备，有设备制造、工艺水平方面的先天不足，也有运行维护、检修水平等后天原因，如何从源头上杜绝此类事故发生，值得深思。 案例3：人员方面事故 在电网发生的事故中，人为因素引发的事故也占了一定的比例，常见的体现在运行人员和检修人员。1997年1月17日，岳阳发电厂ll0kV母线差动保护动作将ll0kV所有断路器跳闸，当时升压变电所有弧光闪过，岳阳发电厂与系统解列，事后查明，事故原因是检修人员在110kV520号线路上工作时，在墙内龙门架上向下丢弃废架空线时，打在5005号隔离开关靠500号隔离开关侧，引起对地短路造成ll0kV母线差动保护动作。这是一起典型的检修人员违反《电业安全工作规程》而引发的电厂全停电事故。 检修人员的原因引发事故还集中体现在检修质量方面：设备没有按照检修周期进行相关的检修，预试项目出现漏项或者到期没有进行，没有认真执行有关反措要求，直流回路没有按规定清查，直流熔丝上、下级不匹配，保护回路接线错误并且连续几次检查仍没有发现问题等。另外，检修人员在进行检修工作时，误动、误碰运行中的设备也容易造成事故。 案例4：汕头电厂2003年4月28日全厂停电事故。 事件经过：7：42，运行三值＃2机主值班员刘××换盘后，在#2机监盘位置上透过集控室玻璃窗，看到＃1机汽机大罩内（＃5轴承箱处）内冒烟，且看到火光，立即报告值长张××。值长张××一边命令#2机长张××电话通知厂消防队，一边与＃1机长李××一起前往现场。值长张××跑到＃1机大罩扩建端小门（#5轴承箱处），看到#1发电机汽侧密封瓦氢侧回油观察窗上方，有一个火焰在燃烧，其火焰高度没有超过轴承检修平台（高度1.1米），立即转身拿灭火器准备灭火。此时，一声爆燃声，一团火球冲向主厂房屋顶，随即大罩内壁局部着火。值长张××和机长李××没有受到人身伤害。值长张××立即回到集控室（7：45），下令#1机紧急停机。#1机机长李××手动MFT，汽轮机跳闸，发电机跳闸，厂用电自投不成功，厂用电失去；＃1机组循环水泵A、B失电。#2机机长张××在#1机立盘上准备关闭＃1、2机循环水泵出口联络门，发现操作指示灯不亮。7：47，#2机主值班员刘××启动#2机备用循环水泵B成功，6秒钟后，＃2机真空低保护动作跳闸，锅炉MFT，发电机跳闸，厂用电自投不成功。8：15，＃1、2机组厂用电恢复。8：16，＃2机投入连续盘车。逐步启动辅助设备。8：31，＃1机投入连续盘车，偏心率55微米（标准小于70微米）。13：11 ＃2炉点火，15：30 #2机并网。机组运行正常。4月29日6：20 ＃1炉点火4月29日9：15 #1机并网，机组运行正常。 暴露问题： 1、＃1发电机汽侧密封瓦氢侧回油窗法兰面发生氢气泄漏，俄供照明灯具灯泡破碎时引发明火，点燃周围氢气，火焰烧着附近化妆板油漆并引发烟雾，回油窗被火焰烘烤后镜面受热强度下降，管内369kPa的氢气冲出，形成氢气爆炸。 2、220kV起动备用变压器差动保护装置（差动继电器是俄供 ДЗТ-21Y3型）不可靠，运行中定值发生漂移，造成220kV起动备用变压器差动保护误动作，厂用电中断。 3、汽机与发电机之间的巡检平台为整块铝板结构，存在死角。在本次事故中，发电机汽侧密封瓦氢侧回油窗镜面爆破后，溢出的氢气扩散到巡检平台内部的死角，集聚的氢气发生爆炸，使巡检平台台面爆裂。 4、在事故处理过程中，运行人员执行循环水泵运行时的安全技术措施不够迅速、及时。 5、运行人员事故处理能力有待提高，事故预想不足。 6、厂用电切换方式不可靠，有可能产生较大的冲击电流。 防止对策： 1、立即拆除＃1、2机轴承回油窗照明灯具；运行人员和检修人员使用手电检查轴承回油。 2、高度重视汽轮发电机组的漏氢、漏油缺陷管理工作，做到及时发现、及时消除；发电机漏氢率要达到厂家规定标准。 3、220kV起动备用变压器差动保护装置的检验周期，由俄罗斯规程规定的3年缩短为1年；每三个月测量差动继电器不平衡电压（启备变带较大负荷）；继续加强对启备变等主设备保护的日常巡检工作；测试差动继电器的制动特性；研究220kV起动备用变压器差动保护装置改造方案。 4、研究制定保厂用电的可行措施，对照有关标准要求，研究、制定厂用电切换（备用电源自投），确保厂用电切换的可靠性和安全性，将冲击电流限制在安全的水平内。当一台机组跳机厂用电自投不成功时，要确保另一台机组安全运行。 5、组织研究确保循环水系统可靠运行的技术措施，在技术措施制定之前，循环水系统按单元制运行。 6、在汽机与发电机之间巡检平台，改用金属网板台面，防止局部集聚氢气；现场改造工作应综合考虑设备运行的安全性。 7、以保厂用电（包括保安电源、交直流控制电源）和防范全厂停电事故为重点，加强运行人员反事故演习和事故预想的培训，提高运行人员事故处理能力。要总结本次事故经验教训，制定切实可行的事故处理预案，并组织演习。 8、正确处理好安全与经济的关系，切实解决影响机组长周期安全稳定运行的各种问题。 9、本次事故教育全厂职工，警钟长鸣。 案例5：2005年10月25日13时52分，托克托发电公司发生一起因外委的设备维护人员在消除缺陷时，误将交流电接入机组保护直流系统，造成运行中的三台机、500kV两台联络变压器全部跳闸、全厂停电的重大设备事故 事故经过 10月25日13时52分55秒开始#1、#4、#5机组相继跳闸，跳闸前运行机组和500kV系统无任何操作。 #1机组在13时52分发“500KVⅠBUS BRK OPEN”、“GEN BRK OPEN”软报警，机组甩负荷，转速上升;13时53分发电机跳闸、汽机跳闸、炉MFT。发变组A屏87G动作，发电机差动、过激磁报警，厂用电切换成功。 #4机组13时53 分，汽机跳闸、发电机跳闸、锅炉MFT动作。发跳闸油压低、定冷水流量低、失全部燃料。检查主变跳闸,起备变失电,快切装置闭锁未动作,6KV厂用电失电,各低压变压器高低压侧开关均未跳开,手动拉开。 #5机组13时53分，负荷由547MW降至523MW后，14秒后升至596MW协调跳。给煤机跳闸失去燃料MFT动作。维持有功45MW，13时56分汽包水位高，汽轮发电机跳闸，厂用电失去，保安电源联启。 原因分析： 经过分析和现场模拟试验确认该次事故是由于交流电源误接入直流回路造成三台机组跳闸。全厂化学系统综合给排水泵房的PC控制直流电源是由网控分两个支路分别供电，该泵房0.4kV PC设备使用直流电源的有3台高压消防泵、两段的进线开关以及母联开关。 10月25日13点40分左右，设备维护外包检修公司项目部一名工作人员（冯某）检查给排水泵房0.4kV PC段母联开关的指示灯不亮的缺陷，该母联开关背面端子排上面有3个电源端子排（带熔断器RT14-20），其排列顺序为直流正、交流电源（A）、直流负。由于指示灯不亮冯某怀疑是电源有问题，并且不知道中间端子是交流，于是用万用表（直流电压档）测量三个端子中间的没有电（实际上此线为交流电，此方式测量不出电压），其它两个端子有电。冯某便简单认为缺陷与第二端子无电有关，便用外部短路线（此线在该处线把内悬浮，两端均未接地）将一端插接到第三端子上（直流负极），另一端插到第二端子上（交流A），以给第二端子供电，并问运行人员盘前指示灯是否点亮，结果还是不亮（实际上这时已经把交流电源通入网控的直流负极，造成各相关开关动作，#1、#4机组同时跳闸，#5机组随后跳闸）。 案例6： 1986 年7 月26 日，陡河发电厂按计划进行老厂4、5 号220kV 母线联络断路器的检修工作。26 日08：03，220kV 陡河2 号线2213~5 隔离开关负荷侧W 相支柱绝缘子突然折断(此隔离开关为陡河2 号线5 号母线隔离开关，当时在分闸位置)，造成W 相接地短路，后又发展为V、W 相接地短路，220kV 母差保护动作，220kV4 号母线所代1~4 号机，220kV 陡吕1、2 号线，陡蓟1、2 号线断路器跳闸和陡贾1、2 号线，陡迁线断路器没动，经3．38s，对侧保护动作切断对侧断路器。陡河电厂220kV 系统故障引起系统振荡，新厂5、6 号机跳闸。至此，陡河电厂6 台机组全部停运。 因此，为防止母线侧隔离开关和硬母线支柱绝缘子断裂造成的全厂停电事故的发生，要求母线隔离开关和硬母线支柱绝缘子应选择为高强度支柱绝缘子，并在实际工作中，加强对这些绝缘子的检查。