某燃氣電廠#3機組自動降負荷停機事件分析報告

苗琳東

摘要：近年來， 新建火電機組正朝著大容量、 高參數、 監控面廣、 操作設備多的方向發展， 對機組運行人員的操作水平和管理人員的管理水平提出了更高要求。特別是機組啟動和停運過程中， 機組自啟停控制系統（automatic power plant startup anshutdown system， APS）使機組按照預定的優化程序對設備進行系列操作， 自動完成機組的啟停過程，不僅簡化了運行人員的操作方式， 降低了設備誤操作的風險， 提高了機組運行的安全可靠性， 同時也縮短了機組啟動和停運時間， 提高了機組運行的經濟性。但是不同電廠 APS 的控制范圍及斷點設置會因工藝系統及運行習慣等原因而不同。為此，應當加強對停機事件的分析。

關鍵詞：燃氣電廠；機組；自動降負荷；停機

一、概述

某燃氣電廠#3機組發電機測控屏配備兩套功率變送器。一套是美國EIG公司生產的Nexus 1252高性能智能電能質量分析儀，將發電機相關電氣數據采集處理后，通過I/O模塊產生4-20mA送至到熱控MAK VI系統或其他設備。其中Nexus 1252配有五個I/O模塊，模塊一為發電機有功功率/無功功率變送器，變送后送至熱控MK VI系統（功率變送器1），模塊三/模塊四/模塊五反饋到AGC/AVC屏，送至NCS后臺及省調自動化。

另一套是美國摩爾公司生產的功率變送器，型號為：PWT WATT，將機組功率信號變送并輸出至熱控MK VI系統（功率變送器2）。

二、事件及處理經過

12月19日#3機組開機運行。18時57分熱控值班人員吳某、18時58分電氣值班人員鄭某相繼接到集控電話，告知MAK VI后臺報“功率變送器故障”；值班人員趕往現場后，19時14分運行人員手動跳開GCB停機。

#3機組解列后，熱控和電氣人員對MAK VI控制系統以及發電機測控屏設備分別進行了檢查，通過調取后臺設備運行曲線，事件詳細經過如下：

1、回查MAK VI曲線：“#3發電機有功功率信號1” 在18時22分開始就一直保持368MW直線不變，已呈死機狀態，見附圖二。

2、18時51分：運行開始進行預選降負荷操作，機組開始減載；

3、18時54分：MAK VI后臺報“有功功率變送器故障”，機組持續減載，一直到后來人工停機。經查，在此期間系統一直進行自動減負荷操作；

4、18時57分：運行人員電話通知熱控值班人員吳某，告知#3機功率變送器報警，吳某隨即到現場，并查看機組狀態及報警，機組功率維持在364MW左右，打開MK6程度文件查看邏輯和數據，同時，應配合運行要求強制高旁開度30%；

5、18時58分：運行人員通知電氣值班人員鄭某到現場處理，19：05分鄭某到達#3機組繼保間，檢查了發電機保護屏、測控屏、故障錄波裝置、AGC、AVC屏，發現測控屏顯示有功功率為368MW，且功率表面板無法操作；

6、19時14分：負荷自動降至低限時，運行人員手動跳開GCB開關停機。

7、20：30分：設備部領導、電氣班人員從晉江到達現場，進行檢查，初步分析為發電機測控柜內功率變送器死機。倉庫有備件，但需要廠家專用軟件配置和調試，第一時間通知EIG公司技術支持，回復稱最快第二天20號會到廠處理；

8、12月20日下午EIG公司工程師到廠處理。通過專用軟件從變送器中讀出故障報文“Runtime has stopped和Runtime has started”，根據報文判斷為Nexus 1252裝置死機在19日18時22分。對舊的Nexus 1252裝置進行校驗，未發現異常情況。更換新的Nexus 1252裝置后，進行裝置檢驗及后臺核對模擬量，合格。

三、原因分析

1、兩套有功功率變送器之一的Nexus 1252裝置故障死機。

下載的裝置故障報文顯示19日18：22分（時間存在偏差）報“Runtime has stopped（運行停止），判斷Nexus 1252裝置當時已呈死機狀態。裝置死機原因現有的Nexus1252四個Port上，安裝并驅動了下列I/O模塊：Port 1上接有1個P40N顯示器（功耗8VA）、Port 3上接有1個20mAON4模塊（96GG-1，功耗5VA）、Port 4上接有1和KYZ脈沖輸出模塊（Mod#2，功耗2.7VA）、3個20mAON4模塊（Mod#3、4、5，功耗5VA*3=15VA）、1個PSIO電源模塊（12VA功率輸出）。Nexus1252和PSIO可以提供的最大功率是12+12=24VA。所有I/O設備需要的總功耗為8+2.7+5+5+5+5=30.7VA。I/O設備功耗超出Nexus1252和PSIO可提供的功率輸出（過載128%左右），長時間運行估計容易導致Nexus1252通訊口的電源輸出損毀，同時通訊功能也會喪失。

2、從曲線上看，18：22分，MK6畫面機組負荷參數異常（呈現固定值），直至18：51分運行手動降負荷操作時也未發現機組功率值異常狀態。運行設置350MW預選負荷后，仍未及時發現機組功率值還處在固定值狀態，直至18：54分機組出現功率變送器報警。

3、變送器故障報警后，機組操作人員還是未及時發現勵磁畫面中功率、DCS中主變功率和發電機定子電流等參數，包括其它的熱工量均顯示負荷已在持續下降，未采取有效措施如重新將負荷設定值還原或點擊“RAISE”按扭來維持機組負荷，以至錯過了最佳的處理時間，最后發現時也無任何應急預案。

本次事件中運行設定減負荷操作后，18時54分起MAK-VI已持續報“有功功率變送器故障”，但系統邏輯仍錯誤的認為機組當前負荷為364MW，與預選負荷350MW存在偏差，導致自動持續給出減燃料指令。

四、防范措施

1、運行、檢修部門進一步做好同類事件的應急處理預案；

2、加強運行機組相關數據的監視；

3、MAK-VI相關邏輯需進一步完善。可在HMI畫面添加#1、#2功率變送器信號同時顯示，使運行人員可根據故障情況，做出相應調整；也可在HMI畫面添加#1、#2功率變送器信號選擇按鈕，當任一功率變送器故障時，可及時將正常的功率變送器信號投入控制。

結束語

實現機組自啟停控制系統， 必須針對機組特點進行設計， 在機組啟動和停運過程中， 提高操作的規范性、 安全性以及機組運行效率。加強分析電廠機組自動降負荷停機時間有利于后期對電廠機組的良好控制，值得參考借鑒。

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