某燃气电厂#3机组自动降负荷停机事件分析报告

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　　摘要：近年来， 新建火电机组正朝着大容量、 高参数、 监控面广、 操作设备多的方向发展， 对机组运行人员的操作水平和管理人员的管理水平提出了更高要求。特别是机组启动和停运过程中， 机组自启停控制系统（automatic power plant startup anshutdown system， APS）使机组按照预定的优化程序对设备进行系列操作， 自动完成机组的启停过程，不仅简化了运行人员的操作方式， 降低了设备误操作的风险， 提高了机组运行的安全可靠性， 同时也缩短了机组启动和停运时间， 提高了机组运行的经济性。但是不同电厂 APS 的控制范围及断点设置会因工艺系统及运行习惯等原因而不同。为此，应当加强对停机事件的分析。
　　关键词：燃气电厂；机组；自动降负荷；停机
　　一、概述
　　某燃气电厂#3机组发电机测控屏配备两套功率变送器。一套是美国EIG公司生产的Nexus 1252高性能智能电能质量分析仪，将发电机相关电气数据采集处理后，通过I/O模块产生4-20mA送至到热控MAK VI系统或其他设备。其中Nexus 1252配有五个I/O模块，模块一为发电机有功功率/无功功率变送器，变送后送至热控MK VI系统（功率变送器1），模块三/模块四/模块五反馈到AGC/AVC屏，送至NCS后台及省调自动化。
　　另一套是美国摩尔公司生产的功率变送器，型号为：PWT WATT，将机组功率信号变送并输出至热控MK VI系统（功率变送器2）。
　　二、事件及处理经过
　　12月19日#3机组开机运行。18时57分热控值班人员吴某、18时58分电气值班人员郑某相继接到集控电话，告知MAK VI后台报“功率变送器故障”；值班人员赶往现场后，19时14分运行人员手动跳开GCB停机。
　　#3机组解列后，热控和电气人员对MAK VI控制系统以及发电机测控屏设备分别进行了检查，通过调取后台设备运行曲线，事件详细经过如下：
　　1、回查MAK VI曲线：“#3发电机有功功率信号1” 在18时22分开始就一直保持368MW直线不变，已呈死机状态，见附图二。
　　2、18时51分：运行开始进行预选降负荷操作，机组开始减载；
　　3、18时54分：MAK VI后台报“有功功率变送器故障”，机组持续减载，一直到后来人工停机。经查，在此期间系统一直进行自动减负荷操作；
　　4、18时57分：运行人员电话通知热控值班人员吴某，告知#3机功率变送器报警，吴某随即到现场，并查看机组状态及报警，机组功率维持在364MW左右，打开MK6程度文件查看逻辑和数据，同时，应配合运行要求强制高旁开度30%；
　　5、18时58分：运行人员通知电气值班人员郑某到现场处理，19：05分郑某到达#3机组继保间，检查了发电机保护屏、测控屏、故障录波装置、AGC、AVC屏，发现测控屏显示有功功率为368MW，且功率表面板无法操作；
　　6、19时14分：负荷自动降至低限时，运行人员手动跳开GCB开关停机。
　　7、20：30分：设备部领导、电气班人员从晋江到达现场，进行检查，初步分析为发电机测控柜内功率变送器死机。仓库有备件，但需要厂家专用软件配置和调试，第一时间通知EIG公司技术支持，回复称最快第二天20号会到厂处理；
　　8、12月20日下午EIG公司工程师到厂处理。通过专用软件从变送器中读出故障报文“Runtime has stopped和Runtime has started”，根据报文判断为Nexus 1252装置死机在19日18时22分。对旧的Nexus 1252装置进行校验，未发现异常情况。更换新的Nexus 1252装置后，进行装置检验及后台核对模拟量，合格。
　　三、原因分析
　　1、两套有功功率变送器之一的Nexus 1252装置故障死机。
　　下载的装置故障报文显示19日18：22分（时间存在偏差）报“Runtime has stopped（运行停止），判断Nexus 1252装置当时已呈死机状态。装置死机原因现有的Nexus1252四个Port上，安装并驱动了下列I/O模块：Port 1上接有1个P40N显示器（功耗8VA）、Port 3上接有1个20mAON4模块（96GG-1，功耗5VA）、Port 4上接有1和KYZ脉冲输出模块（Mod#2，功耗2.7VA）、3个20mAON4模块（Mod#3、4、5，功耗5VA*3=15VA）、1个PSIO电源模块（12VA功率输出）。Nexus1252和PSIO可以提供的最大功率是12+12=24VA。所有I/O设备需要的总功耗为8+2.7+5+5+5+5=30.7VA。I/O设备功耗超出Nexus1252和PSIO可提供的功率输出（过载128%左右），长时间运行估计容易导致Nexus1252通讯口的电源输出损毁，同时通讯功能也会丧失。
　　2、从曲线上看，18：22分，MK6画面机组负荷参数异常（呈现固定值），直至18：51分运行手动降负荷操作时也未发现机组功率值异常状态。运行设置350MW预选负荷后，仍未及時发现机组功率值还处在固定值状态，直至18：54分机组出现功率变送器报警。
　　3、变送器故障报警后，机组操作人员还是未及时发现励磁画面中功率、DCS中主变功率和发电机定子电流等参数，包括其它的热工量均显示负荷已在持续下降，未采取有效措施如重新将负荷设定值还原或点击“RAISE”按扭来维持机组负荷，以至错过了最佳的处理时间，最后发现时也无任何应急预案。
　　本次事件中运行设定减负荷操作后，18时54分起MAK-VI已持续报“有功功率变送器故障”，但系统逻辑仍错误的认为机组当前负荷为364MW，与预选负荷350MW存在偏差，导致自动持续给出减燃料指令。
　　四、防范措施
　　1、运行、检修部门进一步做好同类事件的应急处理预案；
　　2、加强运行机组相关数据的监视；
　　3、MAK-VI相关逻辑需进一步完善。可在HMI画面添加#1、#2功率变送器信号同时显示，使运行人员可根据故障情况，做出相应调整；也可在HMI画面添加#1、#2功率变送器信号选择按钮，当任一功率变送器故障时，可及时将正常的功率变送器信号投入控制。
　　结束语
　　实现机组自启停控制系统， 必须针对机组特点进行设计， 在机组启动和停运过程中， 提高操作的规范性、 安全性以及机组运行效率。加强分析电厂机组自动降负荷停机时间有利于后期对电厂机组的良好控制，值得参考借鉴。
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