一起厂用电切换导致发变组解列事故分析

马学春，张 科

(宁夏电投西夏热电有限公司，宁夏 银川 750021)

一起厂用电切换导致发变组解列事故分析

马学春，张 科

(宁夏电投西夏热电有限公司，宁夏 银川 750021)

介绍了一起快切装置采用“串联”方式切换厂用电时引起锅炉灭火导致发变组解列的事故，调查了引起事故的原因，指出了在思想、技术、管理等方面存在的问题，并分析了厂用电快切装置“串联”与“并联”方式的优缺点，提出了正确选择快切装置的切换方式。

厂用电；快切装置；并联半自动；差动保护

1 事故经过

2013-10-12，某电厂1号机组检修结束后，启动机组并网后进行厂用电切换。20:14，机组负荷约为80 WM，1号炉单侧B引风机运行(电源在6 kVⅠB段)，1号炉A引风机检修，启动快切装置切换1号机6 kV厂用电，6 kVⅠA段切换成功。20:17，启动快切装置切换6 kVⅠB段厂用电，6 kVⅠB段备用电源进线6127B开关分闸，工作电源进线6102B开关合闸。但此时6 kVⅠB段失电，同时1号炉B引风机跳闸，1号炉MFT(主燃料跳闸)动作，DCS(分布式控制系统)无引风机首出信息。因此，全面查找事故原因，发现6 kV厂用室1号炉B引风机开关柜测控装置发出“差动保护”动作报警。

机组启动时，因主汽温度下降较快，1号机组无法维持主汽温度而打闸停机，电气值班人员立即将6 kV厂用电源切至1号启备变接带，在DCS合上6 kVⅠA段备用电源进线6133A开关、断开工作电源进线6102A开关，在DCS合上6 kVⅠB段备用电源进线6127B开关，1号发变组解列。

20:24，1号炉重新吹扫点火；22:19，冲转；22:23，1号发变组并网；23:50，1号机6 kV厂用电快切装置采用并联方式切至1号厂高变工作电源运行方式。

1号机6 kV厂用电接线如图1所示。

图1 1号机6 kV厂用电接线示意

2 事故调查

(1) 检查发现6 kVⅠB段失电是由运行人员误分工作电源进线6102B开关造成的。

(2) 检查6 kVⅠA、ⅠB段快切装置动作情况，从其动作时序报告分析得知：6 kVⅠA、ⅠB段快切装置均采用串联方式切换，与规程规定“快切装置正常切换应采用并联方式”不一致。

(3) 在启动快切装置切换厂用电时，1号炉B引风机开关柜测控装置“差动保护”动作，造成1号炉B引风机跳闸，1号炉MFT动作。

(4) 事故发生后，向调度申请1号机组解列，并告知锅炉灭火原因后，机组重新启动并网。

3 事故原因

3.1 1号机6 kVⅠB段失电原因分析

3.1.1 直接原因

1号机6 kVⅠB段由启备变切换至1号厂高变接带时，已将6 kVⅠB段由启备变切换至1号厂高变(串联方式)，运行操作人员仍按快切并联方式操作，在断开6 kVⅠB段备用电源进线6127B开关时，误断开6 kVⅠB段工作电源进线6102B开关，导致6 kVⅠB段失电。

3.1.2 间接原因

(1) 管理原因。首先，未严格执行操作票规定，未履行好操作票中相关人员的职责，未落实本次操作票中危险点预控措施，最终导致事故的发生。其次，管理人员监督不到位，未及时发现不严格执行操作票的情况，而把注意力放在合环操作上；当合环成功后，未注意解环操作而误断开关。

(2) 运行操作人员技术原因。对6 kV厂用电快切装置“串联”和“并联”方式认识不够清楚，操作前也换方式。在6 kVⅠA段切换操作时，未断开备用电源进线开关，且在6 kVⅠA段厂用电源切换操作已完成，因此在6 kVⅠA段未失电。在6 kVⅠB段切换操作时，启动快切装置后，在6 kVⅠB段由备用电源切至工作电源，此时B引风差动机保护动作发生锅炉灭火事故，在快切装置未“复位”情况下，运行人员继续进行操作，误将6 kVⅠB段工作电源进线开关断开，备用电源进线开关在厂用快切装置“闭锁”条件下未能合闸，导致6 kVⅠB段失电。

3.2 快切装置运行方式切换原因分析

6 kV厂用电快切装置“1”，即为“并联”；6 kV厂用电快切装置“0”，即为“串联”。机组检修期间，1号机DCS重新下装，所有开关置“0”，使6 kV厂用段快切装置由并联切换为串联方式。

3.3 1号炉灭火原因分析

投入6 kVⅠB段快切装置运行并启动。

20:17:39，1号炉B引风机“差动保护”动作，1号炉灭火。

20:17:42，6 kVⅠB段工作电源进线6102B开关合闸、 6127B开关分闸。

20:17:58，误分6 kVⅠB段工作电源进线6102B开关，导致6 kVⅠB段失电。

根据事故后1号炉B引风机“差动保护”动作、1号炉灭火和误断6 kVⅠB段工作电源进线6102B开关导致6 kVⅠB段失电的情况，从动作曲线分析可知：1号炉B引风机“差动保护”动作，1号炉灭火，误分6 kVⅠB段工作电源进线6102B开关导致6 kVⅠB段失电。这说明快切装置采用“串联”方式时，在切换厂用电过程中有短暂失电现象。6 kV厂用母线电压恢复后，1号炉B引风机自启动，当时B引风机液偶转速指令较高(57 %)，所以B引风机自启动过程中启动电流很大，而其差动保护装置未能承受启动电流的冲击，发生了误动作，致使1号炉灭火。

3.4 差动保护未动作原因分析

6 kVⅠA段快切装置动作过程切换采用“串联”方式，必然导致6 kVⅠA段在切换厂用电过程中短暂失电。母线电压恢复后，1号机A给水泵自启动，此时1号机组所带有功负荷低，给水流量小，A给水泵液偶转速指令也较低(34 %)，因此自启动电流也小，未造成1号机A给水泵6 kV开关柜测控装置中的“差动保护”动作而跳闸，否则会造成汽包干锅事故(B给水泵处于检修状态)。

4 暴露问题

4.1 思想方面

从2008年建厂以来，该厂在操作方面未发生过问题，且有标准操作票，导致运行人员思想状态进入“疲劳期”。本次事故给运行人员敲响了警钟，任何麻痹大意都有可能造成不可估量的损失。

4.2 技术方面

操作人员对6 kV厂用电快切装置的工作原理、各单元功能都不大清楚，尤其是一、二次之间的配合问题。若配合不正确，就会发生事故，此隐患未引起操作人员的重视。

4.3 操作票方面

目前，电气操作票上未确认快切装置在“串联”方式还是在“并联”方式下的操作项目。同时，操作票执行不严格，执行不到位，监督不到位。

4.4 经验反馈方面

事故发生后，当班运行人员承认曾发生过6 kV厂用快切装置在“串联”方式下切换故障的情况，只是未造成事故。运行人员对设备操作抱有侥幸心理，致使管理者没有及时查找原因，采取补救措施，最终导致本次事故的发生。

5 防范措施

(1) 加强“两票”管理，做到执行到位、监督到位，把“两票”制度的篱笆扎牢、扎密。

(2) 加强技术培训，提高培训的针对性和实用性，使运行人员熟练掌握设备操作和使用技能。

(3) 完善操作票，在电气操作票上确认快切装置在“串联”或“并联”方式下的操作项目，同时修改规程，做到查缺补漏。

(4) 要求职工工作中关注细节，养成认真、严谨、细致的工作习惯。

(5) 交接班前后暂不进行重大操作项目，待确认熟悉设备状态后再进行监护操作。本次事故发生在接班17 min后，接班人员还未完全进入“角色”。

(6) 机组启动初期，锅炉尽量选择双送、引风机启动，以提高机组的安全性。

(7) 加强职工的职业道德教育，并建立健全事故差错汇报制度，对主动汇报工作存在失误的人员可减轻处罚或不处罚，避免真相被隐瞒。这有利于及时查清问题，真正做到防患于未然。

(8) 更新2台机组的引风机差动保护装置。事故发生前，引风机6 kV开关柜使用的MPS-4A型微机电动机保护测控装置多次出现通信异常、黑屏等故障。事故生产后，将引风机差动保护装置更换为北京四方继保自动化股份有限公司生产的CSC-237C数字式电动机综合保护测控装置，到目前为止尚未发现异常且运行稳定。

6 快切装置“串联”与“并联”的优缺点

6.1 “串联”方式

优点：切换时采用先“断”后“合”方式，避免非同期合闸，不存在变压器的“环并”，不存在环路电流，避免因环流过大引起厂用分支过流保护动作。

缺点：6 kV母线在切换过程中有短暂失电现象，当切换完毕后母线上所有的电动机参与自启动，当机炉辅机所带负载较重时，会造成启动困难或失败；当电动机启动电流过大时，还可能造成B引风机“差动保护”误动作，造成锅炉灭火事故的发生。

6.2 “并联”方式

优点：切换时采用先“合”后“断”方式，6 kV母线在切换过程中不存在失电现象，不影响机、炉辅机运行。

缺点：切换时采用先“合”后“断”方式，切换过程中存在变压器的“环并”，产生环路电流，因环流过大可能引起厂用分支过流保护动作。

6.3 并联切换方式

并联切换还分为“并联自动”、“并联半自动”2种方式。所谓“并联自动”即手动起动，在快速切换条件满足时，先合上备用(工作)开关，经一定延时后跳开工作(备用)开关；若不满足立即闭锁，并应手动复归。所谓“并联半自动”即手动起动，在快速切换条件满足时，合上备用(工作)开关，而由人工操作跳开工作(备用)开关；若快切条件不满足立即闭锁，并应手动复归。

7 正确选择快切装置的切换方式

电厂中6 kV厂用电源切换是比较重要的操作，正确选择快切装置的切换方式是避免厂用电事故发生的基本条件之一。为此，使用快切装置切换厂用电时，应注意以下几点。

(1) 根据对厂用电快切装置“串联”与“并联”方式的优缺点分析，使用快切装置切换厂用电时，应在机组低负荷稳定的情况下进行，即在锅炉三磨运行燃烧稳定情况下，以“并联半自动”方式进行切换。6 kV厂用段电源切换合环时存在着电压差，电压差越大，环流也越大。若6 kV厂用段高负荷电流与环流叠加，将导致6 kV厂用段分支过流保护动作，快切装置将被“闭锁”。在低负荷机组稳定的情况下切换厂用电，则可避免此种情况，从而降低切换过程中的风险，保证机组稳定运行。

近年来，该电厂厂用快切装置均采用“并联半自动”方式进行切换，从未在切换过程中因开关合不上而造成母线失电故障，充分说明采用此方式在机组低负荷稳定的情况下进行切换是可靠、安全的。

(2) 发变组故障情况下保护动作切换厂用电，只能由工作电源切向备用电源。启动保护，先跳开工作电源开关，在确认工作电源确已断开且满足切换条件时，合上备用电源开关，在此情况下无需人员干预快切装置。

(3) 发变组所在母线发生故障，因母差保护只跳开发变组开关，机组与系统解列，机组带自身厂用电。此时如需要切换厂用电时，应采用厂用快切装置的“串联”方式，或采用先断工作电源开关再采取低电压启动厂用快切装置方式，这样可避免非同期并列。

(4) 6 kV母线、工作电源分支、备用电源分支电压互感器需要停电时，应将6 kV母线相应段的快切装置退出运行，防止快切装置误动作。

(5) 机组检修期间退出厂用快切装置，断开快切装置的电源。

2014-08-17；

2014-10-09。

马学春(1967-)，男，助理工程师，主要从事火电厂运行管理工作，email：mxc_12356@163.com。

张 科(1981-)，男，工程师，主要从事火电厂集控运行工作。