纳雍电厂#3、#4机组停机事故分析

纳雍电厂纳雍电厂 3 3 4 4 机组停机事故分析机组停机事故分析 序 序 2005 年 4 月 7 日 一厂 3 4 号机组因 dcs 公用系统硬件故障 导致 5 6 7 循环水泵同时跳闸 造成两台机组 低真空 保护动作汽轮机 跳闸 汽轮机跳闸且负荷 30 保护动作锅炉 mft 灭火 程序逆功率保护动 作解列发电机事故 2005 年 4 月 8 日 3 4 号机组并网后 再次发生 5 7 8 循环水泵同时 跳闸 由于机组当时负荷较低 6 泵联启 8 泵抢合成功 未酿成停机事故 事故经过事故经过 事故前 3 4 号机组各带 310mw 负荷运行 循环水系统为 5 6 7 循环水泵 运行 8 循环水泵投入联锁开关备用 循环水泵连通管电动蝶阀 1 2 处于开 启状态 其余各设备也处于正常状态 14 07 07 dpu64 84 1 站 2 站卡件故障同时报警 14 07 16 dpu64 84 1 站卡件故障再次报警 14 08 04 dpu64 84 1 站 2 站卡件故障信号消失 14 08 05 5 6 7 循环水泵同时跳闸 8 循环水泵自启 5 6 7 循环 水泵出口液控蝶阀自关 8 循泵出口液控蝶阀自开 2 循环水泵房 1 冷水泵 跳闸 2 冷水泵自启 循环水泵出口母管连通管电动蝶阀 1 2 自关 3 4 冷却塔循环水进水门自关 工业水回水电动蝶阀 1 2 自关 工业水回 水电动蝶阀 4 自开 14 09 21 4 机循环水压力升到最高点 0 43mpa 14 09 32 4 汽轮机跳闸 首出 汽轮机真空低 锅炉 mft 动作 首出 汽 轮机跳闸并且负荷 30 发电机程序逆功率动作 机组解列 14 10 10 3 汽轮机跳闸 首出 汽轮机真空低 锅炉 mft 动作 首出 汽 轮机跳闸并且负荷 30 发电机程序逆功率动作 机组解列 14 18 45 运行人员启 6 循环水泵 就地发现电机冒烟 立即停运 14 25 18 运行人员开启循环水泵连通管电动蝶阀 1 2 14 26 31 3 机循环水压力升到最高点 0 42mpa 14 43 19 运行在 crt 上解除 3 塔循环水进水门禁操并进行开门操作 14 45 57 运行在 crt 上解除 4 塔循环水进水门禁操并进行开门操作 14 48 48 8 循泵电机推力轴承温度 3 高高 80 03 保护动作停泵 由于 3 4 机零米循环水系统管道法兰垫子冲破 值长命令汽机破坏真空 锅 炉上水保压 3 4 机循环水系统泄压 进行抢修处理 8 日 13 35 4 机组并网成功 15 00 负荷带到 151mw 13 48 3 机组并网成功 15 00 负荷带到 120mw 15 06 24 dpu64 84 1 站 2 站卡件故障同时报警 15 06 33 5 7 8 循环水泵同时跳闸 6 循环水泵自启 5 7 8 循环 水泵出口液控蝶阀自关 6 循泵出口液控蝶阀自开 2 循环水泵房 1 冷水泵 跳闸 2 冷水泵自启 工业水回水电动蝶阀 4 自关 工业水回水电动蝶阀 1 2 自开 15 07 32 运行人员抢合 8 循泵成功 15 38 47 dpu64 84 1 站 2 站卡件故障同时报警 16 00 热控将 4 台循泵及出口液控蝶阀跳闸继电器全部拔除 3 4 机组循环 水系统采用应急方案运行 事故原因分析事故原因分析 1 51 5 6 6 7 7 循泵跳闸及相关阀门自关原因分析循泵跳闸及相关阀门自关原因分析 3 4 机组循环水系统采用 dcs 公用系统进行控制 本次事故中公用系统操作 权在 3 机组 14 08 05 运行中的 5 6 7 循环水泵同时跳闸 8 循环水泵 联启 3 4 冷却塔循环水进水门关闭 循环水泵出口母管连通管电动蝶阀 1 2 关闭 3 4 机循环水中断 真空迅速下降 导致 3 4 机组 汽轮机 真空低 保护动作 事故发生后热控人员立即赶到现场 并通知正在二厂的新 华公司项目经理 会同贵州电力试验研究院汽机 热工 电气专业人员 从以 下几方面进行事故原因分析查找 从 dcs 系统查看各动作设备的跳合闸或开关指令 均无输出 运行也无相关 操作记录 由于 5 6 7 循环水泵跳闸的同时发生 8 循环水泵自启 5 6 7 循 环水泵出口液控蝶阀自关 8 循泵出口液控蝶阀自开 2 循环水泵房 1 冷水 泵跳闸 2 冷水泵自启 循环水泵出口母管连通管电动蝶阀 1 2 自关 3 4 冷却塔循环水进水门自关 工业水回水电动蝶阀 1 2 自关 工业水回 水电动蝶阀 4 自开 检查这些设备的控制电源均取自不同的 mcc 盘 有直流有 交流 且发生控制电源同时消失或故障的可能性极小 所以可以排除电源的影 响 查看循环水系统设备状态趋势 发现所有运行泵的运行信号和开状态阀门离 开开位信号 所有备用泵停运信号和关状态阀门离开关位信号均在同一时刻发 生变化 趋势完全重合为一条线 打到就地控制位设备除外 可确定所有设 备同时动作 而所有设备中只有循泵及液控蝶阀有联锁 冷却水升压泵有相互 联锁 其它设备均为单操 这些设备唯一的共同点就是全部由 dcs 控制 查看 dcs 报警历史 发现跳泵前的 10s 内共发生 dpu64 84 1 站卡件故障报 警 2 次 2 站卡件故障报警 1 次 进一步查看 1 2 站各卡件的报警累积记 录 每块卡件均发生 2 次以上的报警 从以上现象分析 在排除外界因素的情况下 同一时刻造成不同设备状态发生 变化 运行设备自停 备用设备自启 的可能只有 dcs 出口继电器全部带电动 作 导致所有设备反态动作 经电厂热控分场与新华公司技术人员试验证实 试验对象 连通管电动门 1 6 循泵 在同一设备的启 停指令出口继电 器同时动作时 该设备将反态动作 即运行设备将跳闸 备用设备将自启 当所有设备的启 停指令出口继电器同时动作时 所有设备反态动作 据此分 析 3 3 4 4 机组机组 dcsdcs 公用系统出口继电器误动是导致本次事故的直接原因公用系统出口继电器误动是导致本次事故的直接原因 但 目前 造成所有继电器同时带电的引发原因未找到 但分析可有以下 3 种可能 do 卡件故障 且故障发生在卡件出口端时 do 输出不能记录 也避免不了误 发 do 指令的现象 由于我厂已重新分配了较为合理的 io 通道 每台循泵及其 出口液控蝶阀均分配在不同卡件上 多块卡件同时发生同样故障可能性很小 机柜接地点附近有大能量电磁干扰 反窜入远程柜接地系统 导致继电器吸 合 误动设备 即与 2 月 8 日 4 号机停机事故分析相同 但 2 8 事故发生后 我厂已按照新华公司要求对远程柜接地系统进行了整改 且 4 月 7 日天气晴朗 事发当时也无设备启停操作 干扰源无法确定 bcnet 卡件的 5v 电源受到干扰导致卡件出现紊乱 在这种情况下可能会使 得其下挂的所有卡件功能紊乱 误输出跳闸指令 且此时 dcs 记录不到各 do 输 出指令 结合前段时间循环水系统异常情况分析 2 月 8 日 bc 卡件故障报警 2 次 3 月 7 日 2 站 bc 卡脱网故障报警 本次事故 bc 卡累计故障报警 2 次 这种因素可能性较大 4 月 8 日再次发生 3 台循泵跳闸事故 事故现象与 7 日相同 由于其它阀门均 已切到就地位或已断电 未出现阀门误动情况 可排除 do 卡件故障因素 2 3 42 3 4 机循环水管道法兰冲破原因分析机循环水管道法兰冲破原因分析 虽然 crt 上 3 4 冷却塔循环水进水门已设为禁操 但不能控制到 dcs 卡件出 口端或继电器 本次事故中两个门均发生自关 dcs 记录开到位信号消失 3 塔进水门于 14 09 10 关到位 4 塔进水门关到位信号一直未到 运行就 地检查门实际已关完 其指示器限位螺丝断掉 8 循泵自启后处于打闷泵状 态 造成两台机组循环水压力升高 由于循泵出口母管连通管 1 2 联络门自 关 4 机循环水压力在 14 09 21 升到最高点 0 43mpa 3 机凝汽器循环水 出水管道法兰垫子冲破 5 对 4 机凝汽器循环水出水管道法兰垫子冲破 3 对 8 循泵电机各轴承温度均升高 8 循泵经检查无异常 事故损失情况事故损失情况 7 日因事故停机损失电量 544 万 kwh 8 日损失 804 万 kwh 两台机组启动耗油 86t 凝汽器循环水管道法兰垫子损坏 8 对 循环水管道所有人孔门垫子冲破 6 循泵电机接线盒烧坏 暴露的问题暴露的问题 1 3 4 机 dcs 公用循环水系统存在极大安全隐患 且不满足 dcs 技术协议以 下条款 4 2 3 10 条 当控制器 i o 通道板及电源故障时 应有必要的措施 确保工 艺系统处于安全的状态 不出现误动 4 2 3 25 条第 3 款 卖方提供远程 i o 站 所需的所有电源并对远程 i o 站 的供电和接地方案在联络会上做出专门的说明 供买方认可 4 2 6 1 条 dcs 系统内部各电子装置 网络系统 操作员站 工程师站 处 理机柜 i o 柜 继电器柜 远程 i o 公共系统等的供电由卖方自行负责 dcs 电源分配柜有有效的隔离措施 4 2 7 5 条 卖方提供的远程 i o 站 和远程控制继电器柜等布置在工艺过 程现场的设备具有有效的保护措施和防护等级 ip56 并能充分适应现场的温 度 锅炉炉顶 20 70 其它地点 20 70 湿度 粉尘 振动 冲 击等 现场的恶劣环境不影响系统的正常工作 4 2 7 6 系统抗干扰能力 4 2 7 7 共模电压不小于 500v 继电器输出 350v 4 2 7 8 共模抑制比不小于 120db 50hz 4 2 7 9 差模电压不小于 60v 4 2 7 10 差模抑制比不小于 60 db 50hz 4 7 1 24 条 在控制电源全部或部分故障时 被控装置保持原位或安全位 8 3 1 条 初步检查 现场安装完成后 在设备通电前 卖方仔细检查所有的 设备 现场接线 电源和安装情况 在检查无误后 系统方可授电 卖方可以 进行其标准的诊断试验 2 新华公司卡件故障频繁 本次事故中 dcs 记录循环水系统各卡件故障次数如 下 1 站 0 卡 1 卡 2 卡 3 卡 4 卡 5 卡 6 卡 7 卡 12 卡 13 卡 故障 次数 4244242222 2 站 0 卡 1 卡 2 卡 3 卡 4 卡 5 卡 12 卡 13 卡 故障 次数 33332222 整改措施整改措施 1 制定在目前原因不清情况下循环水系统运行的应急措施 已将 4 台循泵及出 口液控蝶阀跳闸继电器拔除 防止循泵再次误动 运行调整循环水运行方式为 单元制运行 并做好事故预想 对循环水回水总门断电 设禁操 2 为防止多块 do 卡件在卡件出口端发生故障 do 输出不能记录 误发 do 指令 的现象 将 4 台循泵及其出口液控蝶阀所在的 do 卡件全部用我厂备品更换 8 日再次跳闸证明与 do 卡件无关 3 针对机柜接地点附近有大能量电磁干扰 反窜入远程柜接地系统 导致继电 器吸合问题 根据新华公司要求 已从 2 循泵房外电缆沟中重新引入远程柜 接地点 接地电阻 0 22 远低于要求的 2 5 采用新华公司专用接地线 接地前摇机柜绝缘 250m 但接地系统是否符合新华公司规范要求 该公司 现场人员无法明确 4 针对 bcnet 卡件的 5v 电源受到干扰导致卡件出现紊乱问题 已将全部 4 块 bcnet 卡件与 3 4 机 dpu1 21 2