|
来源CAA发电自动化 一 事件前状态 某机组2015年投产发电，机组容量1050MW。2016年某月11日15:00，事件发生前，机组负荷712MW，机组控制为CCS方式，A、B、C、E、F磨运行，总煤量306t/h，主汽压力19.82MPa，再热器压力3.7MPa，主汽温597℃，再热汽温度608℃，汽动给水泵运行，给水流量1980t/h。 二 事件过程 10日19:30，运行人员通知热控机组小机主调阀反馈2故障。热控人员办理工作票，对小机LVDT2进行检查。现场发现LVDT传感器安装位置较高，需搭设脚手架检查。采取临时措施将MEH机柜处LVDT2传感器变送器所有接线拆除后停止工作。 11日15:00，热控人员三人继续对LVDT2缺陷进行处理。工作负责人按照拆线记录，逐一恢复接线。恢复完接线后，测量传感器输入1、3端子发现交流电压为零，将万用表切换到直流电压档，测量变送器电源电压也为零，检查发现变送器电源TB24-V2第2通道保险熔断。 15:04:28，锅炉MFT，首出为“给水流量低低”。查DCS历史曲线和事件记录如下： 15:04:13，机组负荷712MW，MEH控制柜内部分模拟量输入信号如汽动给水泵主调阀行程1和速关油压力等测点离线，离线时间5s。 15:04:14，小机遥控退出。两个速关阀开反馈消失，关反馈出现。 15:04:15，小机转速快速下降，锅炉省煤器入口给水流量快速下降。 15:04:19，汽动给水泵主调阀行程1和速关油压力测点恢复，但其值显示为-0.99%和0.18MPa，汽动给水泵主调阀控制指令为75.04%。 15:04:28，锅炉给水流量低低保护动作，锅炉MFT。 DCS历史工况趋势曲线见图1。 图1 事件工况趋势曲线 将故障LVDT2传感器变送器所有接线拆除隔离后，机组于12日05:18并网。 三 事件原因查找与分析 对机电子间以及小机本体视频监控进行检查，发现机组跳闸时，热控人员正在机DCS电子间工作。怀疑检修过程中导致机组跳闸，询问热控人员检修过程，回复在恢复接线过程中未发现放电等异常现象，现场检查核实机柜检修区域未发现放电灼伤痕迹。 为进一步分析小汽机跳闸原因，将小汽机挂闸，速关阀和调门打开，完成如下试验： 试验一：将LVDT2变送器24V电源正端接地 现象：接地点产生火花，同时留下灼伤痕迹，TB24-V2第2通道保险瞬间烧坏，DCS模拟量输入卡件离线5s，速关油压等测点变坏质量失去监视，用示波器监测24VDC母线电压，电压在接地瞬间从24V降低至1.4V，持续时间约为60ms。DO卡件AB04、AB05瞬间失电，DO卡输出24V电压（跳闸电磁阀对应的继电器线圈电压）降低至1.4V，持续时间同样约为60ms。该试验先后进行5次，均出现同样的现象，跳闸电磁阀均瞬间失电，但速关阀均未关闭，见图2。 图2 模拟LVDT2变送器24V电源正端接地示波器图形及失电电压 分析：TB24-V2第2通道保险存在个体差异，首次烧坏时熔断时间过长，造成速关阀关闭；根据事故现场无任何灼伤痕迹，可以排除是在接线过程中人为失误造成24V电源接地。 试验二：人为错用万用表电阻档测量LVDT2直流24V电源电压 现象：24V电源保险未熔断，24V直流母线工作正常，DCS卡件工作正常。 分析：错用万用表电阻档测量电源电压不会造成母线电压失去，排除人为错用万用表因素。为进一步查清事故原因，对LVDT2故障传感器进一步检查。检查如下： 1）从变送器下口解开LVDT2接线并测量电阻，发现传感器3根引线对屏蔽层绝缘不好，屏蔽在机柜接地，采用500V摇表测量传感器3根引线对地绝缘为0。LVDT2传感器至变送器间电缆绝缘不好，就地检查发现小机LVDT2电缆镀锌管与小机调门门杆漏汽管（测量该管温度为183.8℃）紧挨着，且该管道未保温，抽出电缆发现不是耐高温电缆，已经烫坏。 2）小机调门采用TD-1型位移传感器变送器，24V电源供电，经过与LVDT传感器变送器厂家（无锡河埒）交流，24V电源经过R1电阻和电源芯片后输出12VDC作为电桥参考电源，即传感器输入2端子电压始终保持12VDC，如果发生接地，R1瞬间失效，同时会造成24V电源拉低。通过对1号机组小机3个LVDT变送器和2号机组小机故障LVDT2变送器R1电阻进行测量，阻值分别为1.9kΩ、222Ω、14.32kΩ、56Ω，与出厂阻值10Ω偏差较大。 紧急采购了LVDT传感器变送器（测量R1电阻均为10Ω）进行接地试验，分别将传感器变送器电源电压、传感器输入2端子电压（正常为12VDC电桥参考电压）、TB24-V2第7通道电压（24V直流母线电压）引入示波仪A、B、C通道。当传感器输入2端子引线接地时，传感器变送器电源电压从24VDC降低至10.4VDC，直流母线电压从24V降低至12V。多次进行接地试验，R1均会变大，每次试验直流母线电压均被拉低，且每次电压降低幅度不一致，电压降低将导致DO通道失电断开。 直接原因：电厂配置1×100%汽动给水泵组和1×35%的电动启动泵，一旦汽泵组故障就会造成机组停机。小机调门LVDT传感器变送器电源配置不合理，LVDT传感器变送器电源与MEH卡件电源采用同一路母线供电。热控人员在处理LVDT缺陷时，由于传感器输入端子就地引线接地，传感器变送器中R1电阻在烧坏过程中，电源回路产生大电流，且TB24-V2第2通道保险未及时熔断，将母线电压拉低，卡件DO通道短时失电，跳闸电磁阀控制回路失电，跳闸电磁阀动作。小机速关阀快速关闭，汽动给水泵不出力，锅炉给水流量快速降低，触发给水流量低低MFT，机组跳闸。 间接原因：热控人员作业前未能评估出处理过程中可能存在MEH卡件电源失去的风险，仅认为此信号只是一个显示参数，不参与调节，不会造成小机跳闸。 据此暂将故障LVDT2传感器变送器拆除，恢复机组运行，待停机后更换LVDT传感器电缆及变送器，同时对MEH电源回路进行整改。 四 暴露问题 1）本次事件中，引起小机主调阀反馈（LVDT）故障的原因为LVDT电缆敷设与热源靠近，电缆长期处于高温环境下，电缆烫伤，引起其绝缘下降，屏蔽层接地。建议电厂对照《火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》（DL/T261-2012）》6.6.3.3条规定要求，普查热控电缆可靠性，尤其重视高温区域热控电缆的排查工作，做好热控电缆的防护措施。同时加强高温区域热控电缆日常巡检和测温工作，发现有超温现象及时采取措施。 图3 MEH系统柜内图 2）MEH柜电源设计不合理，LVDT传感器变送器电源没有独立设计，与MEH卡件电源共用，留下事故隐患，见图3。 3）MEH系统中LVDT传感器变送器电源保险选型不当，当回路有接地故障时，未能及时切除故障点，致使母线电压降低。 4）热控人员对作业风险点辨识不全面，对运行系统的缺陷处理缺乏经验。 五 事件处理及防范 1）按照发现一项，整改一类的原则，利用机组停机时间，全面彻底检查两台机组DCS及其他控制系统电源，确保电源可靠。 2）对LVDT传感器独立配置供电模块，确保外部设备故障时不会引起MEH控制系统故障，见图4。 图4 小机LVDT电源整改方案 3）加强热控人员技能以及风险预控培训，提高专业技术水平和实际操作能力。 4）对高温区域热控电缆进行排查，做好电缆防护措施。 5）机组运行期间，在重要热控系统机柜中进行检修作业时需制定切实可行的处理方案，风险预控措施到位。 本期编辑 兰陵王 |
|
|
