• 異動釀禍~集控室改仿真機室導致仿真機上誤開真空破壞閥門,電氣改造不核相啟機時又發生非同期并列

    01


    事故經過




    2019年04月19日非停發生前, 3號機組負荷260.8MW,凝汽器真空-95.2Kpa,機組處于協調方式,AGC投入、RB功能投入。


    2019年04月19日08時37分45秒,“真空低跳閘”信號發出,汽機跳閘;08時37分46秒,鍋爐MFT,發變組解列。


    機組跳閘后,經現場檢查,DCS操作員站、工程師站、盤面硬手操及MCC小室均無人員操作真空破壞門。研究決定采取臨時措施,將真空破壞門MCC抽屜停電后轉手動方式,聯系調度同意3號機組重新啟動,真空破壞門打開原因繼續查找。


    12時39分,3號汽輪機轉速3000rpm,進行發電機并網操作;12時59分,投入3號發電機勵磁,發電機端電壓升至額定值(20kV),檢查發變組各運行參數正常,投入同期裝置進行自動準同期并網。


    13時03分,3號發變組5003開關合閘后即跳閘(系統側為500kV Ⅳ母),滅磁開關跳閘,CRT上“5003開關事故跳閘”、“5003斷路器第一組出口跳閘”、“5003斷路器第二組出口跳閘”、“主變壓力釋放”光字牌閃亮。立即到3號發變組保護小室檢查保護動作情況,發變組保護A/B柜均報“主變差動速斷”、“發變組差動速斷”、“主變比率差動”、“發變組比率差動”,發變組保護C柜報“主變重瓦斯”、“主變輕瓦斯”、“主變壓力釋放”動作信號燈亮。就地檢查發現3號主變本體西北角撕裂漏油,本體向外冒煙。聯系安徽省調,合上5003617接地刀閘,3號發變組回路轉檢修,20日啟動4號機組。






    02


    原因分析




    (一)非停原因


    1.保護動作原因


    經對現場歷史趨勢和相關報警記錄查詢,汽輪機跳閘的首出為“真空低跳閘”,在非停發生前,08時37分01秒真空破壞閥關反饋信號消失,隨后凝汽器真空開始快速下降,08時37分34秒真空下降至報警值(-90kPa),08時37分46秒真空下降至跳閘值(-81 kPa)觸發“真空低跳閘”信號,造成機組解列。


    分析確認,此次非停的直接原因是真空破壞閥誤開造成真空快速下降,保護正確動作,導致汽機跳閘,機組解列。


    2.發生原因


    經查,3號機真空破壞閥的控制方式分為DCS畫面手操、二期新集控室硬手操和MCC開關柜按鈕控制三種方式,控制指令均通過脈沖信號送至MCC柜的接觸器來控制真空破壞閥的開關。為排查真空破壞閥異常打開的原因,非停發生后開展了以下幾項工作進行原因分析:


    (1)通過歷史趨勢和操作記錄查詢,真空破壞閥打開前無DCS指令發出且集控室硬手操和MCC開關柜按鈕也未進行任何操作(監控視頻查詢)。因此,可以排除運行、檢修人員誤操作和DCS控制邏輯異常的問題。


    (2)現場對DCS控制指令和集控室硬手操至MCC的電纜絕緣情況、DCS控制器電源和模件運行狀態、DCS真空破壞閥指令繼電器阻值、MCC柜接觸器線圈和輔助接點阻值、就地電動門控制回路等均進行了檢查,均未發現異常。


    (3)現場檢查MCC柜的控制端子排,發現控制端子排處有3組指令線控制真空破壞閥的開關,而實際設計應為2組指令線。對指令線進行傳動試驗發現,多余一組指令線為仿真機室(原3號機組集控室)操作臺真空破壞閥硬手操按鈕的接線。


    仿真機室是由2014年“二期兩機一控改造”項目后留下的3號機組集控室改造而來,其操作臺上的真空破壞閥硬手操按鈕是改造后的遺留設備。為驗證仿真機室操作臺的真空破壞閥硬手操是否可以控制3號機組真空破壞閥,現場進行了傳動試驗,在仿真機室對真空破壞閥硬手操按鈕進行操作打開,試驗結果顯示3號機組真空破壞閥關反饋消失,真空破壞閥就地也實際動作。因此,3號機組運行期間,若仿真機室“真空破壞門”硬手操按鈕進行操作,可導致真空破壞閥異常打開。


    3號機組發生非停前,仿真機室正在進行仿真機培訓,通過對仿真機室的視頻監控檢查發現,真空破壞閥異常動作時刻,培訓人員正對操作臺上的真空破壞閥硬手操按鈕進行操作。


    檢查確認,仿真機室操作臺真空破壞閥硬手操按鈕在改造后未及時退出3號機組控制,造成在仿真機培訓過程中3號機組真空破壞閥誤動,是本次事件的間接原因。


    (二)主變損壞原因


    1.直接原因


    經調閱故障錄波器,13時03分,3號發變組在自動準同期并網操作過程中,發生了非同期并列,并列時相角差約150°。


    分析確認,發變組并列過程中發生非同期并列是造成主變損壞的直接原因。


    2.間接原因


    (1)同期電壓回路端子接線不準確


    現場檢查確認,3號發變組保護C柜端子排接線存在錯誤,由500kVⅣ母PT引至該柜的二次電壓回路L640和Sa640端子接線順序不對,極性接反。


    (2)兩次技改后的核相工作未能發現問題


    2007年5月500kVⅡ母線分段改造和2009年5月3號機同期裝置改造后的同期核相工作存在問題。


    (3)主變曾經受過系統振蕩沖擊


    3號主變為1996年制造,設計本身抗短路能力不高,2001年11月安徽500kV系統曾發生系統振蕩,振蕩源較近,2001年12月26日,測量高壓側直阻明顯增大,吊芯后發現B相從下往上數第31匝最外股開路并與相臨股短接,2002年1月18日修復后試驗合格。







    03


    暴露問題




    (一)機組非停暴露問題


    1.設備異動管理不到位。2014年的“兩機一控”項目改造后,未將3號機盤臺上真空破壞門手動按鈕至MCC控制箱控制電纜拆除,在改造后傳動試驗時也未發現。


    2.隱患排查不徹底。2018年熱工專業管理提升專項活動開展過程中控制回路排查不到位、隱患排查不實不細,未能發現3號機真空破壞門回路多余接線未拆除隱患。


    3.技術管理不到位。熱工接線圖紙在改造后未及時更新,致使檢修人員、運行人員未能掌握回路實際情況。


    4.安徽公司督查工作不到位。熱工專項提升活動驗收過程中,僅針對三項指標達標情況進行了現場驗收,未對各單位熱工專業管理進行擴大性排查。


    (二)主變損壞暴露問題


    1.技術管理存在嚴重漏洞


    2007年500kVⅡ母分段為Ⅱ、Ⅳ母改造,2009年3號機同期裝置改造,圖紙設計、施工、竣工圖管理不完善。如3號機發變組保護圖冊中“發變組保護C柜左側端子排圖”中L640和Sa640接線畫圖不準確,導致500kVⅣ母PT過來的電壓回路極性接反;2009年同期裝置更換改造圖紙為廠家提供版,未轉換成廠內接線圖。圖紙錯誤,直接導致接線錯誤。


    2009年同期裝置改造后的核相報告未經簽字、審批;500kV母線分段改造后的試驗報告無紙質存檔;2014年3號機組大修后的電氣試驗方案未見簽字審批。試驗方案、試驗過程及結果無跟蹤、監控及事后追溯手段,直接導致重要的繼電保護工作過程、質量失控。暴露電氣二次專業基礎管理混亂。


    2.反措執行存在漏洞


    500kV母線分段改造、同期裝置更換改造后,未嚴格按照《防止電力生產事故的二十五項重點要求及編制釋義》的相關規定,做到“對裝置及同期回路進行全面、細致的校核”。違反了“二十五項反措”中“防止發電機非同期并網”的要求,導致設備隱患長期不能得以發現和整改,暴露出該電廠反措執行不到位。


    3.人員技術培訓不到位


    對繼電保護技術人員培訓工作重視不足,暴露出圖紙管理、試驗報告編寫、現場隱患排查等技能不高。


    (三)異常處置暴露的問題


    “4.19”事件發生后,公司董事長、總經理、分管生產副總經理及相關部門負責人立即趕赴該電廠進行事故處理。經就地查看判斷,3號主變發生內部故障損壞需返廠檢修,并于18時左右匯報集團公司生產運營部。


    “4.19”非停發生后,該電廠在機組恢復啟動過程中,13時03分,又發生主變故障導致機組并網失敗、3號主變現場冒煙,急于事故處理,生產指揮忙亂,未在規定時間向集團公司匯報。




    04


    防范/整改措施




    (一)防止設備異動不徹底的措施


    1.針對此次發生的非停事件,統一梳理并核查所有改造項目后的遺留問題和安全隱患,制定相應整改措施。


    2.按照集團公司有關技術監督制度,完善熱工圖紙和過程文件的詳細記錄。


    3.完善SOE系統,針對重要的硬手操信號應設置SOE記錄,便于事故追憶分析。


    4. 1-4號機組真空破壞閥DCS控制邏輯中無閉鎖功能,建議設置機組正常運行狀態下真空破壞閥的開啟閉鎖,以防止DCS畫面運行人員誤操作。


    (二)防止非同期并列的措施


    1.落實管理責任,堵塞管理漏洞


    牢固樹立安全生產“全局性地位、基礎性作用”的理念,切實履行企業安全生產主體責任,嚴格落實各級人員的安全生產責任制;充分發揮安全生產“雙防機制”的作用,結合當前正在開展的春季安全大檢查和“防范重大事故,確保安全穩定”百日行動,重點督查系統各單位制度落實、責任落實情況,堅持“制度管總、行動保障、作風兜底”,對于履職不嚴、盡責不力的單位和個人,堅持“無后果追究、有后果從重”的原則,嚴抓嚴管,堅決懲處,全面堵塞安全生產管理中的漏洞。


    2.落實技術責任,夯實基礎管理


    全面落實技術管理責任,全面落實技術領導和技術總負責人制度,充分發揮三級技術監控網絡的作用,加強技術監控管理,規范技術審批流程;班組要履行技術管理職責,加大技術人才培養,夯實技術基礎管理;結合集團公司新修訂的《技術監控管理辦法》,安徽公司擬重新修訂省公司并組織基層企業修訂本企業《技術監控管理實施細則》,制訂全年技術監控省公司督查計劃,逐月按計劃開展技術監控檢查,全年完成15項技術監督和管理項目的檢查。


    3.立即開展電氣二次專項隱患排查治理


    針對本次事故,安徽公司決定立即組織電氣二次專家組,在系統內開展一次專項隱患排查治理工作,排查工作堅持“立查立改、邊查邊改”原則。排查范圍如下:


    (1)排查各同期裝置是否超校驗周期,如有應立即開展校驗并確保正常。


    (2)排查各變壓器預試是否超周期,預試報告是否合格,如違反預防性試驗規定,應立即采取防范措施。


    (3)排查各發電機、變壓器、母線、電壓互感器、電流互感器、線路新投入、或一次回路有改動后,并列前是否開展核相,是否開展假同期及采樣試驗,試驗報告是否有異常,如有應立即整改。


    (4)重點排查防止非同期并列反事故措施落實情況:并列操作票是否正確,是否嚴格執行“兩票三制”;同期繼電器、整步表和自動準同期裝置,尤其是接入同期裝置的電壓回路是否完整、接線無誤;斷路器操作控制回路電纜絕緣是否合格;各待并側與系統側相序是否一致。如存在任何異常,應立即排除異常,否則嚴禁并網。


    (5)排查全廠控制用直流系統,消除所有接地故障,嚴禁直流回路混入交流量。


    (6)排查圖紙、規程、定值、邏輯等專業基礎管理工作。


    4.加強人員技能培訓


    采取“導師帶徒”、基礎知識培訓、技能競賽等措施,提高繼電保護人員現場基本技能和技術資料管理水平。