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案例分析:电厂热控UPS电源故障跳机
日期:2019-11-07  关键词: 热控UPS电源,UPS电源
  2016年某月02日,某电厂#2机组由于UPS母线电压降低,引发给煤机控制电源失去,导致MFT,机组跳闸,造成了一次非计划停运事件,分析如下。
  一、事件经过
  2016年某月02日,#2机组连续在网运行第413天,负荷435MW,A、B、C、D制粉系统运行,燃料、给水、引、送风量、一次风量均在“自动”方式,#2机组各参数运行平稳。23:07:39,运行监盘发现#2机1-4号DCS操作员站失电,#2机组跳闸,负荷到零。锅炉FSSS画面首出原因为“全燃料中断”。
  二、原因分析
  1.直接原因:
  热控UPS电源经锅炉DCS电源分配屏后下接有三路小UPS(1、2、3),事发时,热控UPS2内部故障接地,与锅炉DCS电源分配屏处的零线工作接地点构成接地环流,在热控小UPS上口C6空开动作前(工作电流6A,计算故障电流约25A,故障切除时间约120ms),导致锅炉DCS电源分配屏以下母线电压降低,进而将主机UPS母线电压钳制到7.5V,引发运行中给煤机变频器控制电源失去,4台给煤机全部跳闸,造成机组MFT。热控小UPS维护不到位造成接地故障,是这次非停的直接原因。
  2.间接原因:
  (1)主机UPS系统原设计为不接地系统,但热控专业为工作接地需要,设计为接地系统,造成UPS变成多回路接地系统,在发生单支回路接地故障时,构成接地环流,加之负荷空开固有动作时间一般都在100-300ms,容易引发瞬时母线电压钳制性降低。人为原因造成主机UPS系统多回路接地,是这次非停事件的第一间接原因。
  (2)根据安徽省调[2013]179号文《关于开展安徽电网火电厂辅机变频器低电压穿越能力试验和整改工作的通知》要求,给煤机变频器电源在2014年10月份进行了低电压穿越保护改造,改造方案未能按照反措要求设置备用电源并加装静态切换开关,造成UPS供给的主电源电压失去时,无可靠的备用电源自动投入。重要负荷采用单系统供电,反措执行不到位,是这次非停事件的第二间接原因。
  三、暴露问题
  1.定期维护和检修管理不到位:由于#2机组连续运行413天,热控三台小UPS定期维护工作质量不高,未能及时发现和消除设备缺陷,反映出检修管理不到位。
  2.技术监控和设备管理不到位:UPS原设计为不接地系统,而热控DCS电源为接地系统,绝缘监督工作中未发现该系统实际已经存在多回路接地现象,反映出日常技术监控工作不到位。
  3.反措执行和隐患排查不到位:给煤机低电压穿越保护改造工作未能严格执行反措要求,仅设置一路电源,违反重要负荷电源双重化配置要求;安全大检查和隐患排查活动,未能发现UPS系统零线对地绝缘到零,重要负荷采用单一电源等重大设备隐患,反映出落实反措和隐患排查不到位。
  4.运行管理和人员培训不到位:运行规程未将UPS两相对地电压监视、测量纳入定期工作内容;设备管理、检修维护和运行值班人员对电气不接地和接地系统的目的、作用、工作特点和运行检修维护内容不清楚,对不同接地系统发生接地故障现象不清楚,反映员工培训不到位。
  四、防范措施
  1.消除主机UPS系统多回路接地现象:针对全厂UPS系统,全面开展一次隐患排查,对工作需要必须接地的UPS负荷,采用加装隔离变方式,避免类似事件发生。
  2.增设给煤机变频器备用电源:从保安段引接一路电源,经静态开关(动作时间<5ms)后,接入给煤机变频器作为备用电源,A/C/E和B/D/F备用电源分别取保安一、二段。
  3.规范设备定期维护工作,细化分解设备定期维护项目,责任到人,监督到位。
  4.扩大性开展隐患排查治理:对照《二十五项反事故措施》和各类专项反措要求,举一反三,扩大排查范围,对影响机组运行和环保指标的重要负荷供电方式,全面梳理,确保有备用、真备用。
  5.简化操作员站供电环节并增加备用电源:取消操作员站的专用UPS并增加备用电源及切换装置,上口分别取自主机UPS和保安段,并定期进行切换试验。
  6.规范开展绝缘监督工作:按照技术监控动态检查表要求,对照标准,严格执行绝缘监督相关规定,确保UPS、直流系统绝缘正常;发生单相(单极)绝缘下降时,应立即组织运行和维护人员协同查找排除,并做好应急预案。
  7.强化运行监视和巡检:根据系统设计特点,修订运行规程,正常运行巡检每个白班用高内阻电压表测量UPS火线和零线对地电压,并做记录;遇有停机机会,加装两相对地绝缘监督电压表,纳入运行正常监视。
  8.规范开展员工技能培训:有计划地组织开展设备管理、运行维护人员定期培训,明确培训项目、内容、责任人,确定合理的激励方式,提升员工技能水平。
来源:鹰眼研究

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