馬鋼公司5.22電網孤網運行事故處置與后續改進

謝相圣（馬鞍山鋼鐵股份有限公司設備部，安徽馬鞍山　243000）

馬鋼公司5.22電網孤網運行事故處置與后續改進

謝相圣
（馬鞍山鋼鐵股份有限公司設備部，安徽馬鞍山243000）

【摘要】大型企業電力系統一旦發生孤網運行，將對企業的供電供汽以及其他動力介質的運行帶來巨大的影響，如果處理不當將給整個企業造成難以估量的損失。2014年5月22日由于外部國家電網500 kV系統設備故障，造成整個馬鋼公司電網孤網運行。闡述了事故發生的經過、處置以及后續的改進措施。由于處置正確將事故損失與影響降到了最低。

【關鍵詞】電力系統；孤網運行；事故，處置

Treatment and Subsequent Improvement of an Isolated Power Grid Accident of MaSteel

XIE Xiangsheng
（The Equipment Dept. of Maanshan Iron & Steel Co., Ltd., Maanshan, Anhui 243000, China）

【Abstract】An accident of isolated grid operation in the power supply system of a large enterprise can bring heavy impact on the electricity, steam and other power media supplies and cause inestimable losses to the enterprise if not rationally treated. On May 22, 2014, an equipment failure in the external national grid 500 kV system led to isolated grid operation of the entire MaSteel. The occurring process, treatment and subsequent improvement measures of the accident was described. Correct handling of the accident minimized the loss and impact brought by it.

【Key words】power supply system; isolated grid operation; accident; handling

1　基本情況介紹

馬鋼公司現有新老區兩個發電廠計7臺發電機組（老區3臺60 MW抽汽機組，一臺50 MW純凝機組；新區一臺153 MW CCPP機組；135 MW、50 MW抽汽機組各一臺），兩座電廠各通過兩條110 kV聯絡線與公司內部兩個中心變電所71#變和鋼軋變相連，另有12條110 kV線路與公司內部電網相連；公司71#變和鋼軋變通過4條220 kV線路與地區電網連接，地區電網有18條110 kV線路與馬鋼內部110 kV電網相連，地區電網主要有恒興變、臨江變、劉村變3座變電所與馬鋼內部電網相連，3座變電所通過220 kV線路形成環網在當涂變通過500 kV線路與國家電網相連。

2　事故經過

2014年5月22日11：36國家電網公司當涂變電站正進行220 kV母線的檢修工作，在倒閘操作過程中，由于隔離開關支柱斷裂，造成母線短路，導致4條出線開關跳閘，馬鞍山地區北部電網與系統解列，成孤網運行狀態（總負荷100萬kW左右）。由于馬鋼負荷（軋鋼波動）集中在馬鞍山北部電網，造成孤網頻率在48.75~50.75 Hz間波動，故障發生的第一時間段，馬鋼110 kV875線路低周減載動作跳閘，部分軋線和BOC制氧機組因電壓波動跳閘；熱電老區機組由于受電網頻率波動的影響，4臺機組出力（總額定出力230 MW）最小被限控在20 MW左右，熱電與71#變電所之間的聯絡線869（另外一條聯絡線檢修）的最大負荷超過140 MW，老區熱電機組面臨與馬鞍山北部電網再次解列的危險；另外由于熱電老區機組負荷過低，無法對外供熱，氣體公司不能保證氮氣的供應，使得公司將面臨煤氣不能密封、執行機構不能有效動作等更大的安全隱患。一旦公司內部電網經受不住孤網運行的沖擊或老區熱電機組不能維持孤網運行，導致機組跳停，造成現有孤立電網產生震蕩、崩潰，那么將出現全公司停電的災難性后果。

3　事故處置

事故發生后首先停用公司大的沖擊負荷，如電爐、LF爐、大的熱軋生產線等，使得電網的頻率趨于穩定，波動范圍減小（50~50.5 Hz）。其次聯系國網公司適當降低網內其他發電機組的負荷，降低電網頻率，增加老區電廠的出力，使得869線路的負荷保持在90 MW以內，保證線路運行安全，老區電廠鍋爐開排汽運行，保持機組孤網運行穩定；要求煤焦化公司全力以赴，在不影響安全的前提下，盡最大能力向外網輸出蒸汽；能源總廠停用一切生活用汽以及非重要用戶的生產用汽，確保蒸氣管網壓力在0.5 MPa以上。另外氣體公司、BOC加大設備巡查力度，保證氧（氮）氣的供應，在取得國網公司同意的情況下，依次優先啟用BOC的制氧機組等一些負荷相對穩定的生產線（869線路的負荷逐漸減小至50 MW以內）。至19：20地區電網與系統并網成功，恢復正常。

5.22孤網運行事故由于處置得當，公司范圍內未有人身和設備事故發生，對高爐生產基本無影響，甚至高爐鐵水未有鑄塊，公司的損失降到最低。

4　暴露問題及后續改進

4.1電廠部分

4.1.1 5.22事故老區電廠主要暴露出：調頻保護參數設置不合理，震蕩過大；DEH的一次、二次調頻調節功能狀態不佳，難以擺脫調頻對機組負荷的干擾。另外是DEH實際抵御孤網運行的功能尚顯不足。與國網公司、DEH系統廠家進行探討，對DEH系統進行一系列的優化。首先修正一次調頻設置參數，對一次調頻死區重新設置；修正一次調頻限制幅度，根據各機組的實際情況，進行修改；其次修正一次調頻功能回路有效負荷范圍，原一次調頻功能回路無機組電負荷區域限制，現修正為：電負荷40%以下時，一次調頻回路不起調節作用，在40%負荷以上，一次調頻功能回路有效。另外修正二次調頻設置參數，提高機組的二次調頻能力，具體如下：

（1）針對一軸式燃機，對轉速變化產生不同調速指令的特殊情況，11#機組不再設二次調頻功能。

（2）12#機組及13#機組，在機組檢修時增設二次調頻功能，暫不投入。

（3）老區所有機組二次調頻功能原無投切開關，結合機組檢修，逐臺均增設投切開關，由運行人員直接在界面操作。

（4）老區（1#、2#）供熱機組并網后，自動投入一次調頻，但不投二次調頻。其中，正在供熱的機組以單閥控制模式運行。老區非供熱機組及3#、4#機組并網后，手動投入一次調頻、但二次調頻功能修正如下：

當轉速超出3000±15 r/min時，機組可以手動投入二次調頻；當轉速超出3000±30 r/min時，機組自動投入二次調頻；當轉速回到3000±30 r/min時，機組可手動切除二次調頻；當轉速回到3000±5 r/min范圍內，保持30 s時，機組自動切除二次調頻。

4.1.2由于孤網運行后汽輪機轉速變動大，易造成OPC保護動作形成大的沖擊，對OPC的保護設置進行改進，將汽輪機動作轉速進行區別調整，分設103%、105%、107%三個級別，以利于一次調頻及時控制轉速，避免多臺機組OPC同時動作。使機組減少同步振蕩，快速恢復平穩運行。

4.1.3結合電廠的實際情況，根據5.22孤網運行的狀況制定孤網運行的相關控制策略。

4.2系統部分

4.2.1由于電廠的供熱是通過抽汽機組完成，當孤網運行電廠的負荷受限時，供熱難以保證，應配備相應的減溫減壓裝置，確保供熱正常。

4.2.2當孤網運行剛發生時，由于鋼鐵企業存在許多沖擊負荷，造成電網的頻率幅度波動大，當停用沖擊負荷時，易造成總用電負荷下降，系統頻率上升，形成新的沖擊，沖擊負荷要有序停用，時刻關注系統頻率的變化。針對此次事故情況，列出公司各生產線在各種生產情況下的負荷大小，以便事故狀態下調控更加細致。

4.2.3加強與國網公司的溝通交流，強調鋼鐵企業電力安全保供的重要性。5.22事故發生后，由于系統沒有別的可靠的并網點，只有等待當涂變故障點修復后才能重新通過當涂變并網，致使整個系統孤網運行長達6 h以上，存在極大的風險。事故發生后與國網公司展開專題討論，要求國網公司完善電網結構，保證馬鋼的供電可靠性。

5　結束語

5.22孤網事故對公司來說影響巨大，在行業內也是不多見的。整個事故發生和處理過程中的經驗值得總結，事故的發生也暴露出我們存在的不足，同時提醒風險時刻存在，只有不斷提高完善自己，內外結合，才能保證鋼鐵企業電力（網）系統的長期安全穩定運行。

作者簡介：謝相圣（1970－），男，1992年畢業于東北電力學院，高級工程師，長期從事電力生產及調度工作。

收稿日期：2015－01－30

【中圖分類號】TM7

【文獻標識碼】B

【文章編號】1006-6764(2015)04-0019-02