小編語:用于保護的三取二信號,可別再用同一個取樣點了!
1、事故經過
12月13日21點00分之前,2號機(600MW機組)為電動給水泵運行,22汽動給水泵運行。除氧器為輔助蒸汽加熱方式,除氧器水位2146mm。
20點59分42秒開始打開四抽到除氧器的電動門,在打開過程中由于除氧器壓力的波動造成2號除氧器水位(20LAA10CL102)和3號除氧器水位(20LAA10CL103)波動,導致除氧器水位三取二信號(20LAA10CL901)的三個信號兩兩偏差大于200mm,除氧器水位三取二信號(20LAA10CL901)變為壞點并向0水位變化。
21點00分55秒除氧器水位三取二信號(20LAA10CL901)降到950mm時,觸發除氧器水位低跳給水泵信號,電動給水泵跳閘,22汽動給水泵跳閘,三臺給水泵全停觸發鍋爐MFT,聯跳汽輪機、發電機,最終導致2號機組跳閘。解除除氧器水位低跳給水泵保護信號,重新點火,沖轉和并網發電,運行正常。事后對測量回路進行了認真檢查,一次門、二次門、排污門開關位置正確,無滲漏現象,未見異常。重新啟動后在除氧器汽源切換過程中,除氧器水位測量正常未重現故障時現象。
2、原因分析
在由輔助蒸汽切至四抽為除氧器加熱時,引起除氧器壓力波動,導致除氧器水位波動,除氧器水位測量故障,致使電動給水泵跳閘,22汽動給水泵跳閘,引發三臺給水泵全停鍋爐MFT,是造成這次2號機組跳閘的直接原因。
根據除氧器水位波動前后數據報表及SOE紀錄分析看除氧器水位沒有真正波動,測量回路反應的為虛假水位,故障后對就地設備檢查后未間異常,且除氧器水位故障后能迅速恢復,因此測量回路無問題(事后對測量回路作電磁干擾,數據顯示正常,排除干擾原因),問題出在取樣管路。且負壓側與除氧器水箱聯通,壓力與水箱保持一致,因此問題出在正壓側,因“水位-差壓”轉換裝置(平衡容器)為反向換算差壓越高、水位越低,除氧器水位波動時水位正方向波動,因此事故原因為除氧器汽源切換時平衡容器正壓側壓力瞬間降低,可能原因:
1) 除氧器汽源切換時四抽蒸汽(溫度268℃,壓力0.13Mpa)進入除氧器(溫度80℃,壓力0.01Mpa)時,引起除氧器汽側空間壓力場擾動使2號除氧器水位(20LAA10CL102)和3號除氧器水位(20LAA10CL103)取樣點處(共用一個取樣點)壓力瞬降引起平衡容器正壓側壓力瞬間降低。
2) 輔助蒸汽向四抽切換過程中除氧器水位取樣連通管路瞬間竄入氣泡或堵塞導致平衡容器導致正壓側壓力降低。
3、暴露的問題:
1) 除氧器水位的第2路除氧器水位(20LAA10CL102)和第3路除氧器水位(20LAA10CL103)的取樣點共用一個取樣點,取樣測點設計不合理。
2) 西門子DCS系統模擬量三取二控制塊判斷規則為:當三路模擬量信號全部正常時,輸出為三路輸入量的平均值;當一路信號故障或與其它兩路控制信號偏差越限時,輸出為其它兩路的平均值;當兩路及以上信號故障或三路信號兩兩偏差越限時輸出控制塊積分初始值為零(由于西門子2V3模塊功能限制此功能不可修改) 測量不可信或測量變送器故障時,未考慮水位保護應自動退出,故障消除時,保護自動投入,避免誤動,保證保護的可靠。
3) 在工作過程中工作人員對設備和系統掌握程度不夠,風險預估不足,沒有做好合理的風險預控。
4) 運行人員在進行一般切換時,重視不夠。
5) 機組在設計、建設、調試過程中還存在未考慮到的問題。
4、防范措施:
1) 對除氧器水位變送器及其取樣表管進行檢查。
2) 制定除氧器水位保護邏輯的修改方案,并實施修改,為防止保護誤動,在除氧器水位保護邏輯中加入測點品質監測信號,在水位測量故障時自動將保護切除并發告警信號,當測量故障消失時,保護自動投入。
3) 制定今后機組啟動過程中除氧器水位的安全措施(建議可暫時將除氧器水位保護切除)。
4) 將所有水位保護(如高加、低加、凝汽器等水位的測量回路和邏輯進行核對、檢查)從邏輯上進一步優化完善,做好風險評估。
5) 第2路除氧器水位(20LAA10CL102)和第3路除氧器水位(20LAA10CL103)取樣點共用一個取樣點,在機組大修時將取樣點分開,每個獨立測量。
來源:http://tech.chinapower.com.cn/html/nongdianpindao/difangyaowen/qiji/2014/0402/93074.html