避免孤立網運行擴大事故的分析與措施

陳增潤

(中電投河南電力有限公司開封發電分公司，河南 開封 475002)

避免孤立網運行擴大事故的分析與措施

陳增潤

(中電投河南電力有限公司開封發電分公司，河南 開封 475002)

闡述了在異常狀況下確保孤立網運行安全的重要性，介紹了一起孤立網運行事故的現象，闡述了避免大面積停電事故的處理過程，總結了孤立網運行的處理要點及防止事故擴大的措施，為今后應對類似情況積累了經驗。

孤立網運行；事故擴大；大面積停電

1 孤立網運行簡介

孤立網運行是一種少見的特殊運行方式，在此運行方式下要求電廠運行人員必須能夠果斷、正確地處理各種異常狀況，確保機組和孤立網運行的安全，避免重大事故的發生，否則將造成全廠停電以及所帶電網全部大面積停電的重大事故。

某電廠通過2條聯絡線與上級省網相連。事故當日，一條聯絡線處于檢修狀態，另一條聯絡線因電網發生事故突然中斷，造成該廠機組與省電網脫開并對系統產生沖擊，形成該廠5臺機組孤立網運行方式，被迫帶開封、商丘等豫東地區負荷。若此情況處理不好，再次發生突發事故將造成豫東地區大面積停電的重大事故。

2 孤立網事故現象及處理過程

此孤立網運行是由外部因素引起的。事故前，該電廠的運行方式為：該電廠與上級省網通過2條聯絡線相連，其中1條聯絡線因正常檢修退出，5臺機組全部滿負荷正常運行，除了一小部分電量被送往開封、商丘等地區外，大部分電量通過此聯絡線送往省電網。

14:21，機組聲音突變，閃光報警器聲光報警，機組負荷突降50 %，汽輪機轉速迅速上升。工作人員立即去掉緊急停機按鈕保護蓋，關閉報警器報警聲音并將右手放在緊急停機按鈕上，一旦汽輪機轉速超過3 330 r/min，立即打閘，以防止汽輪發電機組因超速造成損壞。當汽輪機轉速升高到3 173 r/min后，轉速停止上升并在3 110～3 140 r/min之間擺動。此時，全廠所有鍋爐安全門全部動作，大量對空排汽。

根據事故現象，判斷為系統沖擊引起全廠機組與系統解列、機組未跳閘的孤立網運行。

同時，還根據機組帶半負荷、汽輪機轉速在3 110～3 140 r/min之間擺動，確定全廠機組處于帶一定區域負荷的大孤立網運行。

工作人員迅速確定處理要點：機組調速系統承受第1撥的系統沖擊，必須維持機組穩定，保證機組一直穩定運行，防止再次出現系統沖擊，且不可進行影響機組負荷的操作。

根據處理要點，立即進行切換備用汽封汽源，調整汽封壓力及凝結器水位等穩定機組運行的操作和調整(不影響機組負荷及系統周波)，確保機組不跳閘，為全廠處理事故創造有利條件和爭取事故處理時間。由于該電廠與電網唯一的聯絡線跳閘，該廠機組孤立網帶包括開封、商丘在內的豫東地區的負荷，形勢十分嚴峻，隨時可能造成全廠停電，必須采取降低并穩定系統周波的措施。經過電氣多次調整，系統周波逐漸穩定在51 Hz左右。全廠機組一直堅持到聯絡線恢復后，才結束約3 h的孤立網運行。

3 事故處理時的注意事項

3.1 判斷正確、處理果斷

孤立網運行并不可怕，只要做到冷靜，先判斷后操作，就可以保住機組、保護孤立網、避免重大事故的發生。在操作時應切記：不能擅自進行影響機組負荷的操作，否則將可能造成嚴重后果。

3.2 不可因匯報錯過時機

孤立網運行往往是突發的、涉及全廠所有機組的事故，在事故初期短短幾分鐘內，必須根據現象快速處理，不可因請示、匯報而耽誤時間，錯過最佳的處理時機。關鍵時刻應迅速、果斷、正確地處理好對機組的操作和調整，穩定機組的運行狀態，才能為全廠處理事故創造條件，等待和不作為只能等到事故。

3.3 應有全局觀

要有勇于承擔責任的勇氣和犧牲自己保證全局的信念。當發生機組聲音突變、負荷突降、轉速升高、鍋爐安全門全部動作等突發情況時，不能因害怕機組損壞而將機組停下，否則很可能造成系統崩潰；更不能擅自操作啟停設備，否則會引起周波大幅度波動。應當盡力保證機組安全，在沒有得到明確指示前，只能進行調整機組穩定運行的必要操作，同時密切監視機組的重要參數；只要未達到規程規定的緊急停機條件，堅決不能打閘，并杜絕因機組不穩定就提前啟動潤滑油泵等影響系統穩定性的操作，避免出現突發事故。

3.4 合理調整系統周波

孤立網運行時，必須注意機組負荷、外界用電負荷和系統周波，盡量將周波維持在50 Hz左右，以保證機組安全和供電品質。根據“并網前調轉速、并網后調負荷”的原則，將孤立網看成并網前的特殊狀態，此“并網前”狀態可理解為孤立網與電網系統脫開狀態。因為汽輪發電機組產生的交流電不能儲存，所以生產的電負荷與外界所用的電負荷始終相等。孤立網運行時，加減負荷直接調整調速汽門開度，實際調整汽輪機轉速，即調整系統周波。在這次事故處理中，各機組加減負荷操作都是經值長批準、按值長要求進行的，在調整時也充分考慮某個機組調速汽門的開度對整個孤立網系統周波的影響。

3.5 保持汽輪機轉速穩定

值長在指揮孤立網運行時，應將保持外界負荷穩定、孤立網內所有機組穩定放在首位。根據系統周波高低及時加減機組出力，或通過限制外界負荷將周波穩定在50 Hz左右。當機組出力異常或者甩負荷甚至跳閘時，必須果斷拉掉對應負荷，保證汽輪機轉速不危及保安器動作。在此次事故中，當汽輪機轉速在3 110～3 140 r/min之間擺動時，值長下令拉掉部分不重要用戶，使汽輪機轉速迅速下降到2 920 r/min；同時又及時調整1臺機組出力，使轉速穩定在3 060 r/min左右。

3.6 規范操作應對機組跳閘

若發生機組跳閘，應盡量在汽輪機轉速降低到2 800 r/min前掛閘，待其恢復至3 000 r/min時全面檢查系統，正常待命。當遇到機組跳閘無法恢復時，必須停機，在低周波時應盡量利用主油泵工作時間，延后啟動油泵時間，并立即聯系班長、值長，經批準后啟動或等到周波高時再投油泵(盡量啟動交流潤滑油泵，不用直流潤滑油泵)，防止全廠停電、直流電量提前用完或所有機組因沒有潤滑而斷油燒瓦，進一步造成事故擴大，影響整個電廠恢復供電。當停機過程中，交、直流潤滑油泵和高壓油泵均無法啟動時，可以通過啟動頂軸油泵、定期手動盤車等有效措施，防止發生大軸彎曲事故。

3.7 監視重要參數

運行中的危險狀況往往不止一次，汽輪機轉速可能出現突上突下、大幅度變動，原因是多方面的，如：再次系統沖擊、外界負荷大幅度變化、鍋爐汽溫汽壓不穩、鍋爐滅火、汽輪機甩負荷、啟動影響周波的設備等。每次沖擊都是對運行人員的考驗。在首次系統沖擊穩定后，必須盡快完成穩定機組運行的操作和調整，重新安排人員監視重要參數，準備應對再次沖擊。

3.8 總結經驗教訓

加強學習事故通報，并組織值際反事故演習和事故預想。運行人員認真參加值際系統沖擊演習，并在演習后集中點評和討論，積累了許多經驗和技巧，在這次事故處理中做到胸有成竹、配合默契、上下一心、協調作戰，成功保住了機組和孤立網，并堅持了近3 h，為電網處理事故贏得了時間。

4 結束語

此前，該由廠曾經遭遇多起系統沖擊，且每次系統沖擊時都出現全廠機組全部跳閘、孤立網瓦解，全廠和豫東地區出現大面積停電事故。此次孤立網事件是建廠以來首次成功解決機組正常運行、未造成全廠停電的案例，避免了開封、商丘等豫東地區大面積停電的重大事故，為今后應對類似情況積累了寶貴的經驗。

陳增潤(1962-)，男，工程師，主要從事電廠鍋爐補給水處理、凝結水精處理、循環水處理、爐內加藥、煤水、脫硫加藥、工業廢水、生活污水處理系統設備的大小修、技改和維護等工作，email：hnkf007@126.com。

2014-10-30。