“6.9”糯扎渡电厂7、8号机组直流电源系统失电事件分析报告

1、附件1：“6.9”糯扎渡电厂7、8号机组直流电源系统失电事件分析报告一、 事件名称：糯扎渡电厂7、8号机组直流系统失电事件二、 事件发生时间：2018年06月09日21时04分三、 事件发生前全厂运行方式：1） 500kV开关站第1、2、3、4串合环运行，500kV糯普甲线运行、糯普乙线、糯普丙线运行。2） 全厂总有功1100MW,#1、#3、#4机组处于发电态；#2机组处于检修态；#5、#6、#7、#8、#9机组处于停机态；3） 400V #7机组自用电a、b段分段运行，400V #8机组自用电a、b分段运行。4） #7、#8机组220V直流系统1、2段分段运行。四、 事件经过按糯扎渡电厂机

2、组检修计划，6月10日电厂开展7号机组检修工作。为配合机组检修安全措施实施，电厂于6月9日20:46开展10kV厂用电3段由1号进线开关031切换至2号进线开关032供电运行，21:04:21:066断开10kV厂用电3段1号进线开关031后，21:04:21:407备投装置正确动作合上10kV厂用电3段2号进线开关032。糯扎渡电厂直流电源系统电气接线见图一。图一 直流系统交流供电接线图监控系统报涉网设备异常信号如下：21:04:21:408 7、8号机组220V直流系统1、2母监控器故障21:04:21.452 8号机组励磁直流220V电源消失21:04:21.453 8号机组调速器电柜2

3、20V电源综合故障21:04:21.453 8号机组调速器机柜220V电源系统故障21:04:21.465 7号机组励磁柜直流220V电源系统故障21:04:21.466 7号机组调速器机柜220V电源系统故障21:04:21.466 7号机组调速器电柜220V电源综合故障21:04:21:860 7、8号机组稳控从机装置闭锁21:04:22:203 500kV稳控主机A、B套装置闭锁21:04:22:320 孤岛专用装置主机A、B套装置异常21:04:23:882 7、8号机组LCU交直流电源消失 由于LCU失电发变组保护告警信号无法报出，以下信号是在直流系统复电后，由复归信号判断：7号发变

4、组保护A、B套发电机保护装置闭锁8号发变组保护A、B套发电机保护装置闭锁7号机组发变组保护B套主变保护装置闭锁8号机组发变组保护B套主变保护装置闭锁7号发变组非电量保护装置闭锁8号发变组非电量保护装置闭锁7号机组转子一点接地保护A、B套装置闭锁8号机组转子一点接地保护A、B套装置闭锁五、 处理过程1、 故障信号报出后，检查发现7、8号机组400V自用电a、b段进线电源开关4271、4272、4281、4282均合闸（见图二）。图二 7、8号机组400V自用电a、b段2、 检查发现7、8号机组220V直流馈电柜、监控LCU、发电机保护装置、机组稳控从机掉电。值班负责人立即安排操作人员于21:24

5、手动按下7、8号机组直流充电柜内交流进线双电源切换交流接触器(见图三),直流充电机交流进线电源恢复，输出220V直流，7、8号机组直流系统恢复供电运行，7、8号机组稳控从机、稳控主机等装置告警信号复归。同时值班负责人立即通知维护人员进厂检查处理。图三 双电源切换交流接触器3、 维护人员对7、8号机组两段直流系统进行检查，发现7号机组直流系统#36、#50、#79、#88蓄电池单体过电压，#36单体电压显示为7.99V（见图四），#50单体电压显示为11.35V，#79单体电压显示为13.9V，#88单体电压显示为15.1V；8号机组直流系统#67、#74蓄电池单体过电压，#67单体电压显示为1

6、0.87V(见图五），#74单体电压为显示7.1V，并且报出直流母线绝缘下降。单体蓄电池过电压是蓄电池内阻增大或开路的典型特征。图四 直流系统1段#36蓄电池单体电压情况图五 直流系统2段#67蓄电池单体电压情况4、 因8号机组直流报出直流母线绝缘下降，为防止直流两点接地情况出现，维护人员对8号机组直流系统进行检查。断开8号机组直流系统蓄电池接通开关后，直流母线绝缘恢复正常，拆下8号机组直流系统单体过电压的蓄电池，发现#67蓄电池外壳开裂且有泡沫流出（见图六），判断直流母线绝缘下降由该蓄电池漏液所致。#74蓄电池外观完好。随后更换8号机组直流系统#67、#74故障蓄电池，检查无异常后，将8号机

7、组直流系统蓄电池组投入运行。图六 开裂的#67蓄电池5、 维护人员依次更换7号机组直流系统#36、#50、#79、#88蓄电池，检查无异常后，将7号机组直流系统蓄电池组投入运行。6、 7、8号机组直流系统恢复运行后，维护人员对双电源切换装置及控制回路进行检查无异常后，对7、8号机组直流系统双电源切换装置进行现场试验，测试接触器动作时间与定值一致，具体如下：双电源切换时间主用-备用延时10s断开主用接触器时间延时5s合上备用接触器时间备用-主用延时10s断开备用接触器时间延时5s合上主用接触器时间7、 维护人员现场对拆下的7、8号机组故障蓄电池做内阻测试。由于国标及电力行业标准对胶体蓄电池的内阻

8、值无具体要求，借鉴通信用阀控式密封胶体蓄电池（YD-T-1360-2005），糯扎渡电厂胶体蓄电池的测试结果不满足该标准要求（蓄电池内阻值1.4m）。对蓄电池局部解体发现存在负极汇流排严重腐蚀及开路（见图七）。图七 蓄电池解体情况机组直流蓄电池组共10组（9号机组为2组，其余机组为1组），直流蓄电池组均采用海志牌电池，其中7、8号机组直流蓄电池组运行近6年，期间电厂按检验周期进行蓄电池组充放电试验。六、 原因分析（一）糯扎渡电厂直流电源系统介绍糯扎渡电厂直流系统由直流充电机（由6个充电模块组成）、交流监控模块、交流双电源切换接触器、蓄电池组、微机监控器、空气开关、馈电屏等组成，原理图见图八。直

9、流电源负载由两路供电电源：一路由400V自用电a、b段两路电源切换为1台充电机供电；另一路电源为直流蓄电池组。艾默生公司EAU01交流监控模块用于双路交流进线（一主一备）检测及双路交流电源自动切换，交流监控模块的工作电源为直流220V，取自直流母线。通过接触器的投切控制两路交流电源输入。接触器采用高压吸合（吸合电源取自EAU01工作电源-DC220V或AC220V）低压（EAU01输出DC12V）保持模式。正常情况下，充电机由400V主用交流电源供电，当400V主用交流电源异常，交流监控模块延时10秒断开主用接触器断开主用交流电源，再延时5秒合上备用接触器投入备用交流电源。交流监控模块接触器接

10、线图见图八。【注：糯扎渡电厂EAU01设置主用交流电源优先模式，当主用交流电源失电时，自动切换至备用交流电源，当主用交流电源恢复时，会自动切回主用交流电源（EAU01也可设置手动切换模式，主用切换至备用后，主用恢复后不再自动切换至主用，只能手动切换至主用电源）。当交流监控模块检测到主用交流电源（Normal）正常，监控模块延时0.5s(可整定）切至主用交流电源，NR+、NR-输出DC220V电压，使主用交流电源接触器线圈吸合，接触器闭合。切入主用交流电源后，NR+、NR- 输出DC12V电压保持使线圈保持吸合，本次10kV切换操作时接触器线圈接入电压是DC12V保持电压。】图八 双电源切换原理

11、图及交流模块接触器接线图图九 机组直流系统原理图糯扎渡电厂直流电源系统配置序号直流系统名称安装数量容量电池型号电池数量(只)1机组220V直流4*2组300Ah海志HZY2-3004*2*1032500kV GIS开关站220V 直流2组300Ah海志HZY2-3002*1033端部副厂房及公用220V直流2组1000Ah海志HZY2-10002*1034端部副厂房事故照明220V直流1组300Ah海志HZY2-3001035副安装场事故照明负荷220V直流1组300Ah海志HZY2-3001036副安装场二次负荷220V直流1组150Ah海志HZY2-1501037地面副厂房220V直流2组

12、200Ah海志HZY2-2002*1038地面值守楼220V直流2组300Ah海志HZY2-3002*1039进水口坝区220V直流1组100Ah海志HZY2-10010310通信电源48V直流2组1000Ah荷贝克10 opzv 10002*2411通信UPS电源220V直流2组100Ah荷贝克 SB 1002*17机组220V直流系统负荷如下：机组直流系统1段负荷机组直流系统2段负荷400V机组自用电A、B段母联柜机组400V电气制动开关馈线柜机组振摆保护柜发电机机械制动柜机组通风监控系统DCU01发电机油泵控制柜主变冷却水控制柜发电机测温仪表柜机组技术供水控制柜水轮机辅助控制柜筒阀及筒阀

13、油压装置控制柜水轮机测温仪表柜调速器电气柜调速器电气柜发电机出口断路器控制柜（第一路）发电机出口断路器GCB控制柜机组LCU A5柜机组LCU A2柜机组LCU A1柜发电机辅助控制柜机组在线监测柜机组灭磁电阻柜（转子接地保护）发电机出口短路断路器控制柜（第一路）发电机出口断路器控制柜发电机出口短路断路器控制柜（第二路）发变组保护C柜主变A相冷却器控制柜主变A相冷却器控制柜发变组保护A柜发变组保护B柜机组远程测温A柜机组远程测温A2柜机组故障录波装置交换机发变组故障录波屏机组同步向量采集柜机组稳控从机B柜机组稳控从机A柜调速器机械柜机组LCU A3柜孤岛专用从机B柜调速器机械柜机组孤岛专用从机

14、A柜（二）倒闸操作过程糯扎渡电厂执行10kV 厂用电由3段1号进线开关031切换至2号进线开关032的操作，10kV开关031断开后，备投动作合上10kV 2号进线开关032。21:04:20.718 10kV厂用电1号进线开关031分闸21:04:21.066 10kV厂区备投装置出口分闸21:04:21.331 10kV厂区备投装置出口合闸21:04:21.407 400V 7、8号机组自用电备投装置闭锁 （注：此时直流系统失电，备投装置闭锁）21:04:21.407 10kV厂用电2号进线开关032合闸21:04:21.408 7、8号机组220V直流系统1母监控器装置故障 （三）7、8

15、号机直流电源失电原因7、8号机组直流系统主用交流进线电源均取自各自机组自用电a段，由10kV厂用电3段供电。7号机组自用电b段由10kV厂用电1段供电，8号机组自用电b段由10kV厂用电2段供电。本次厂用电倒换过程中，直流系统主用交流进线电源失电0.7s后蓄电池组开路，整段直流母线失电，交流监控模块失去直流工作电源后无法输出DC12V接触器保持电源，导致主用接触器线圈失压跳开。10kV备自投切换后，由于交流监控模块的直流工作电源未恢复，监控模块无法控制接触器吸合，两路交流电源接触器仍断开，充电机无交流电源输入，不能输出直流，最后致使7、8号机组直流系统失电。正常情况下，在交流电源失电期间，蓄电

16、池为监控模块提供工作电源。监控模块输出的DC12V保持电压使主用交流电源接触器保持。如充电机交流电源在蓄电池失电前恢复，蓄电池失电后充电机能为监控模块提供直流工作电源，使主用交流电源接触器保持，充电机保持直流输出。本次事件中，由于直流系统交流进线电源消失的0.7s内蓄电池组已开路，导致发变组保护、稳控从机、励磁调节器、调速器等涉网设备失电闭锁。七、 暴露问题1、未认真学习南网公司反措要求，对调度机构制定的涉网风险防范要求落实不到位 南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编（调继20155号）4.1.1，明确提出“任何情况下不得无蓄电池运行（包括采用硅整流充电设备的蓄电池），当蓄电池组必须退出运行

17、时，应投入备用（临时）蓄电池组。”“11.28”岩滩电厂升压站直流失电事件发生后，南网总调印发了调继201719号文关于岩滩电厂500kV升压站直流电源失电事件的通报，并召开视频会议再次强调各电厂要“高度重视保护和直流电源等涉网设备紧急缺陷的处理，避免N-1故障造成开关、保护拒动或误动”。糯扎渡电厂未吸取岩滩电厂的经验教训，对蓄电池核容中出现的问题，仍未采取紧急采购流程，不积极应对蓄电池全失的风险。2、对蓄电池异常的风险认识不足糯扎渡电厂12套直流系统及其蓄电池组（海志）于2012年8月至2014年6月陆续投入运行。根据电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程(DL/T 724-2000

18、),2014年糯扎渡电厂对全厂蓄电池组做投运后的第一次核对性放电试验，试验结果合格。糯扎渡电厂2015-2016年对全厂蓄电池组做核对性放电试验，试验结果合格。2017年11月电厂对全厂机组及开关站蓄电池组做核对性放电试验，发现7、8号机组直流1段蓄电池组3节蓄电池、2段蓄电池组12节蓄电池容量不合格。3、4号机组直流1段蓄电池组7节蓄电池、2段蓄电池组12节蓄电池容量不合格。根据DL/T 724-2000第6.3条规定“若经过3次核对性放充电，蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上”，糯扎渡电厂判断此组阀控蓄电池使用年限已到，需进行整组更换。发现部分蓄电池组容量不满足要求后，糯扎渡电厂未引

19、起足够重视，错误认为蓄电池性能虽然恶化但仍能维持短时供电，未认识到蓄电池开路（不具备带载能力）的风险，同时错误认为两段直流母线由两组充电机供电、每台充电机经10kV备投、400V备投和交流监控模块三级电源切换供电的可靠性高，按蓄电池组裕度退出少数问题最严重的单体蓄电池后，继续按照检修计划开展直流系统的检修工作，检修工作完成后，2018年一季度才统筹安排蓄电池更换计划，计划采购1组蓄电池更换7、8号机第二组蓄电池，并将更换下来的同批次合格蓄电池临时替换其它组不合格的蓄电池。糯扎渡电厂按照正常的采购流程实施技改，未申报紧急采购或开展抢修。2017年11月糯扎渡电厂机组、开关站直流蓄电池组充放电测试

20、报告汇总组号额定时间实验时间开始结束时长不合格数量1#、2#机组直流系统I段10:0011:5519:457:5031#、2#机组直流系统II段10:009:0019:0510:0523#、4#机组直流系统I段10:0019:221:406:1873#、4#机组直流系统II段10:0016:101:379:27125#、6#机组直流系统I段10:0012:0720:408:3315#、6#机组直流系统II段10:0012:2821:078:3937#、8#机组直流系统I段10:0012:3019:457:1537#、8#机组直流系统II段10:0011:0016:305:3012开关站直流系统

21、I段10:0011:0019:308:301开关站直流系统II段10:008:5017:008:102事件发生后，糯扎渡电厂对涉网设备最多的升压站蓄电池组做核容试验，对第一组蓄电池两次充放电后不合格的单体蓄电池已增至7节，蓄电池性能在短时间内恶化情况严重。对升压站不合格的蓄电池解体发现同样存在负极汇流排腐蚀情况。2、直流系统交流监控模块工作电源配置不合理。艾默生公司EAU01交流监控模块的工作电源可采用4种供电方式：1组直流、1组交流、2组直流、2组交流。糯扎渡电厂EAU01采用1组直流供电，电源取自充电机接入的直流母线，根据前述说明，如蓄电池在充电机交流电源恢复前开路，直流母线即会失电，导致

22、交流监控模块工作电源失电。3、 厂用电负荷分配不合理。糯扎渡电厂EAU01控制模式设置为主用交流电源优先模式，当主用交流电源失电时，自动切换至备用交流电源，当主用交流电源恢复时，会自动切换至主用交流电源，即在非检修、故障的正常工况下充电机始终接入主用交流电源。7、8号机直流系统每台充电机的主用交流电源和备用交流电源源自不同段10kV母线，两台充电机的主用交流电源均取自10kV 3段，备用交流电源分别取自10kV 1段和2段，即2台充电机的主、备用交流电源共取自3段10kV母线。糯扎渡电厂错误认为其供电可靠性高，但正常工况下两台充电机均接入取自同一段10kV母线的主用交流电源，10kV厂用电切换

23、时两台充电机同时短时失电，叠加两组蓄电池开路、两台充电机交流电源切换不成功的多重故障，最终导致本次两组直流失电。4、 糯扎渡电厂缺陷管理工作不规范2017年11月糯扎渡电厂在检修工作中即发现多组蓄电池不合格，糯扎渡电厂未严格执行本厂及上级单位的缺陷管理制度，未按缺陷管理制度中的缺陷等级定义将该缺陷定级为紧急、重大缺陷，未将该缺陷录入集团生产管理系统，缺陷管理未闭环。糯扎渡电厂及上级单位的缺陷管理制度对缺陷分类有描述性定义，但未对缺陷类型、缺陷等级等做详细分类，如对蓄电池组缺陷，未按蓄电池开路、蓄电池膨胀漏液发热、蓄电池容量不足80%、单体蓄电池过压或欠压、蓄电池连片极柱腐蚀氧化等做缺陷的分类、

24、分级。5、 对蓄电池的技术监督不到位技术监督单位在2017年度的技术监督报告中指出糯扎渡电厂蓄电池组的问题，建议蓄电池活化后如仍不满足要求应予更换，并将此列入建议项，未列入问题项。糯扎渡电厂在2018年一季度的技术监督报告中未将蓄电池组容量不足的缺陷列为重大缺陷。对蓄电池组的的技术监督未闭环。 八、 整改措施1、启动紧急采购流程，加快蓄电池技改进度。糯扎渡电厂一季度开展采购的1组直流蓄电池已到货，目前已完成升压站不合格的第一组蓄电池组的更换。糯扎渡电厂已启动其它蓄电池组的紧急采购流程。6月15日完成10组蓄电池购置申请编制，6月16日通过电厂采购管理委员会审议，6月17日召开厂长办公会决策同意

25、采购立项，6月18日完成采购计划报送华能澜沧江公司物资部集中采购，预计7月底全部蓄电池到厂后更换。岩滩电厂“11.28”升压站直流失电事件发生后，大唐集团广西分公司将蓄电池纳入框架协议招标，缩短了蓄电池缺陷处理周期。糯扎渡电厂后续对蓄电池实施紧急采购，或借鉴相关电厂经验，与上级单位协商将蓄电池纳入框架协议招标的可行性；缩短蓄电池采购及消缺时间。完成时间：2018年8月31日2、 综合完善直流系统厂用电接线、交流监控模块控制方式及交流监控模块工作电源方式。本次7、8号机两组直流系统同时失电是由两组蓄电池开路、EAU01交流监控模块设置主用交流电源优先模式且两台充电机的主用交流电源源自同一段10kV母线、EAU01交流监控模块的工作电源取自充电机接入的直流母线等多重因素同时作用造成的。目前糯扎渡电厂已临时调整两台充电机的主用交流电源接入不同段的10kV母线，后续调研分析EAU01交流监控模块的控制方式和交流电源接线的综合优化方案，调研分析EAU01交流监控模