大容量火电厂全厂停电事故的预防处理思维导图

南柯一梦

2023-03-06

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预防

处理

事故

系统

直流

电源

恢复

运行

用电

保护

安全生产法

事故应急预案

目前，国内大容量火力发电厂的绝大多数单元机组能够真正实现FCB工况，即快速减负带厂用电的机组很少见到。因此，一旦发生电网解列事故，对绝大多数大容量火电厂而言，就意味着全厂停电和厂用电中断。为了防止在发生全厂停电事故时发生主设备（锅炉、汽轮机、发电机、主变压器）损坏事故，确保主设备的安全停运，使厂用电恢复后能尽快恢复发电机组的运行，从而将事故损失降到最低限度，大容量火电厂有必要制定相应的预防措施和切实可行的事故预想处理方案，并加以执行。

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思维导图大纲

1.1 直流系统的运行维护管理

发生全厂停电和厂用电中断时，直流电源是控制、保护和确保安全停机的唯一电源因此在平时必须加强对蓄电池和直流系统（含逆变电源）的运行维护和检修。

（1）做好直流系统、不停电电源装置（UPS）专用蓄电池的维护管理。要按时调整蓄电池的电解液比重和电压，使其处于完好满充电状态，并定期进行均衡充电。确保其电压、放电容量和电解液的比重、温度符合要求。对已投运的蓄电池，应按制造厂的说明书进行复核，对于电压和放电容量不能满足要求的蓄电池应及时改进或更换。

（2）直流系统各级保险器和联动装置应定期检查、试验。保险容量应保证在事故情况下保险不会越级熔断而中断保护操作电源和直流润滑、直流密封油泵电源。直流润滑、直流封油泵的联运控制回路的控制直流电源应取自蓄电池。

（3）不允许在蓄电池无并联情况下，由充电装置单独向重要负荷供电，即使在事故情况下，也应考虑尽快与另一蓄电池并列。

（4） UPS系统定期切换试验必须在机组停运后进行。试验前应做好防止UPS电源消失的措施，以防微机储存信息丢失。

（5）应定期对蓄电池直流系统进行巡回检查，并定期进行测量、记录，发现异常应及时汇报处理。

1.2 备用电源的维护管理

大容量火电厂带有重要辅机的厂用电母线都装设了有足够自投容量的备用电源自投装置，必须通过定期试验来确保该装置在需要时能自动投入。设备改造后，如起动容量增大的母线，应进行自起动电压和有关保护定值的验算，必要时应做母线自起动试验。

单元机组一般都装设柴油发电机组，作为全厂停电或机组厂用电消失时汽轮发电机组重要设备（如顶轴油泵、盘车电机、润滑油泵、热控微机等）的备用电源，又称为应急事故保安电源。为确保事故时能起到备用作用，必须加强对柴油发电机组的运行维护和管理。

（1）维护好保安电源直流系统中的设备，如蓄电池、硅整流器、自耦调压器等，做好有关保护的检验工作。

（2）确保柴油发电机组的压缩空气系统、冷却水系统、燃油和润滑油系统工作正常。

（3）定期对柴油发电机组做手动起动试验和模拟自起动试验，并作好记录，运行班应对柴油发电机组进行巡视检查，以确保其经常处于热备用状态。

（4）柴油发电机组的小修，应与对应汽轮发电机组的大修同时进行。当柴油发电机组运行时间累计达到一个大修周期时，应进行大修。

1.3 继电保护和自动装置的维护管理

（1）保持主要电气保护完好，并经常投入运行。

（2）加强继电保护开关的检修、维护，加强继电保护运行和保护定值管理工作，严防保护、开关拒动、误动扩大事故。

（3）做好继电保护及自动装置的定期检验、补充检验和元件校验，特别应注意对检修后、电气事故、系统冲击、波动或有报警信号后的有关继电保护及自动装置做详细检查。

（4）发电机运行中必须投入自调整励磁装置，确保备用励磁装置随时可以投入运行。

（5）在电力系统发生故障时，禁止启动自动巡回检测装置进行测试。

1.4 运行方式、环境和通讯设备的要求

（1）合理安排系统的运行方式，提高系统的稳定性和安全行水平。母线、厂用系统、热力公用系统通常应采用正常的运行方式。因故改用非正常运行方式时，应事先制定安全措施，并在工作结束后尽快恢复正常运行方式。

（2）电厂应保持必要的存煤、存水、点火用油。

（3）注意保持蓄电池室和直流系统室的环境温度和相对湿度在正常范围。厂用系统配电室、继保室的门窗应严密，防止煤粉和潮气侵入，以保持室内清洁、无粉尘。

（4）通讯设备备用电源应保持完好并定期试验，保证事故情况下能自动切换，通讯畅通。

2 事故处理措施

大容量火电厂大多采用单元集中控制方式。发生全厂停电和厂用电中断事故时，应在当班值长的统一指挥下进行事故处理。由于全厂停电事故处理涉及的范围广、难度大，因而值长、各单元长和各机组主副值班员既要分工合作，又要把握住各自的事故处理侧重点。只有这样才能使现场忙而不乱，确保电厂主设备的安全。

下面以一个集控厂用电系统为6kV/380V、网控升压站及其出线为220 kV系统的电厂为例，说明预想事故处理措施。

2.1 现场值班员事故处理侧重点

当班值长的首要任务是协调电网中心调度（中调）和本厂的系统恢复工作，尽快恢复厂用电由电网供电；单元长的首要任务是确保直流系统和380V保安段电源供电正常、协助恢复厂用电；主副值班员的首要任务是确保本机组的主设备安全。

2.2 当班值长

（1）通知单元长已发生全厂停电事故，汇报中调和厂领导。

（2）联系中调了解系统相关情况，判断故障范围，迅速查明220 kV母线失压的原因。首先复位跳闸的所有开关把手，就地检查所有开关是否在分闸位，然后根据保护动作情况初步判断故障点，就地重点检查，并隔离故障线路或故障母线。母线及外部短路后，应对短路电流流经回路进行全面检查。

若故障前无冲击，则根据故障录波器提供的情况判断是否确实发生故障。若无故障现象，初判是母差误动，则联系检修检查。汇报中调退出母差保护并往实地检查，若无异常即可充电。

检查处理过程中，要确保网控直流系统工作正常。如果充电器电源失去，网控直流蓄电池无法维持直流系统电压时，要考虑切换到备用的（如集控）直流电源供电。

（4） 220 kV母线充电正常后，使用分段开关、母联开关对其他非故障母线充电，及时恢复厂用起动/备用变压器及其公用段母线运行。注意优先恢复网控交流配电箱供电，保证220 kV配电装置电源（如刀闸操作、动力电源），然后将220 kV所有非故障设备倒换至非故障母线运行。应注意：检查开关在“分闸”位置，先拉故障母线上的刀闸，后合运行母线上的刀闸，再恢复机组厂用6 kV、380V电源。注意必要时对次要负荷限电，如非生产用电负荷，非重要辅机等。

（5）厂用电恢复过程中要注意2个严防：一要严防向发电机倒送电。要拉开发-变组出口开关控制保险，将高压变低压侧开关拉至试验位。二要严防非同期并列事故。在进行6 kV厂用段、公用段并环运行时，必须考虑220 kV升压母线合环情况以及防止6 kV系统非同期事故。

（6）厂用电恢复过程中要注意轻重缓急。优先恢复原运行机组的6 kV厂用电系统；优先恢复带照明负荷和锅炉给水泵的母线电源；380V厂用系统优先恢复照明段、工作段电源。

（7）厂用电恢复后，机组热态启动时，按启动/备用变压器的容量，并考虑汽机轴封供汽和锅炉雾化蒸汽汽源，安排机组启动。

2.3 各集控单元长

接值长全厂停电事故处理令后，即：

（1）迅速检查备用电源柴油发电机组自启动成功，否则立即派员恢复并监视柴油发电机运行，防止柴油发电机过流。

在保安电源恢复之后，立即恢复直流系统充电器的正常运行；立即启动主机交流润滑油泵，停直流润滑油泵；启运空、氢侧交流密封油泵，停直流密封油泵；启顶轴油泵；启动电给泵辅助油泵，旁路油站油泵。

当密封油泵不能投入且短时不能恢复时，若发电机密封油压低，应先降低机内氢压，并注意开窗通风；若较长时间不能恢复，应抓紧发电机排氢置换工作，并做好防止轴瓦及油箱着火的灭火准备。

（2）严密监视着直流母线电压和UPS的运行情况，采取措施，确保保安段电源电压正常。注意直流动力段母线电压，若电压低，则限制部分事故照明，小机停转后可停小机直流油泵。保安段电压低时，根据情况限制保安段上相对不重要的辅机用电，如锅炉电梯等，以确保主机润滑及密封油泵、顶轴油泵、主机盘车、空气预热器辅电机、直流系统、热控UPS电源的供电正常。

（3）切开6 kV及380V系统除保安段外的所有开关。检查厂用电系统是否存在明显的故障点，并检查各开关状态、电气和热控保护动作状态，并向值长汇报。

（4）按值长令，协助恢复6 kV、380V厂用电系统。

（5）厂用电恢复后，指军恢复仪用压缩空气、循环水、闭式水、燃油、冲灰水等公用系统；令启动锅炉给水泵，缓慢向锅炉上水至汽包可见水位，并注意控制上、下汽包壁温差；指挥机组按热态启动恢复热力系统正常运行。