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一、設備概況 

#3機組額定容量325MW，三大主機均為哈爾濱三大主機廠生產(chǎn)。330kV系統(tǒng)采用3/2接線方式，共5條出線，平眉I、II、III線接入某某變。#3、#4機UPS為深圳市世紀億諾電力設備有限公司引進德國AEG公司的PROTECT8.31/80kVA型靜態(tài)不停電交流電源裝置，主機ETS由哈爾濱汽輪機廠配套配置，危機遮斷電磁閥電源由UPS電源供給，線圈電壓110VAC。

二、事前工況 

2018年12月22日，甘肅某電廠#1、#2、#3、#4、#6機組運行，#5機組備用，全廠負荷1315MW。#03、#04啟備變高壓側110kV由#0啟備變通過330kVII母接帶，備用電源為#03啟備變接帶#3機組6kV工作A段，#04啟備變接帶#3機組6kV工作B段。

12月22日16:44，甘肅某電廠#3機組負荷254MW，UPS及ETS系統(tǒng)運行正常，A、B汽動給水泵運行，A、C、D、E制粉系統(tǒng)運行。

16:44:47，#1機組負荷瞬間由254MW波動至280MW，#2機組負荷瞬間由251MW波動至360MW，#4機組負荷瞬間由253MW波動至262MW，#3機組跳閘。

三、事件經(jīng)過 

16：44，各機組電氣參數(shù)大幅波動，330kV系統(tǒng) C相電壓由190kV降低至55kV（額定電壓的24%左右），其中平眉III線最低，降至32kV(額定電壓的16.8%），#3機組跳閘。當班值長立即向甘肅省調進行匯報，調度員告知某線路跳閘，重合閘動作成功。要求電廠做好事故處理及系統(tǒng)恢復工作。同時，市紅太陽熱力公司電話告知，城區(qū)三臺中繼泵及1/3二級換熱站跳閘（10kV電網(wǎng)接帶）。

甘肅某電廠330kV系統(tǒng)接線方式為3/2接線，

#3發(fā)變組經(jīng)3330開關與平眉III線直接相連。

經(jīng)調閱機組故障錄波器報文信息：

16:44:47，#3發(fā)電機機端電壓降低，其中A相由11.5kV降至11.3kV，B相由11.5kV降至8.58kV,C相11.5kV降至8.98kV。

#3機組6kV工作A段A相電壓由3.4kV降至3.288kV,B相由3.4kV降至3.156kV,C相由3.4kV降至2.586kV。

#3機組6kV工作B段A相電壓由3.4kV降至3.282kV,B相由3.4kV降至3.168kV,C相由3.4kV降至2.604kV。#3機組UPS逆變器輸入電壓降低至164VDC。

UPS輸出電壓由221VAC降至198VAC(因DCS歷史數(shù)據(jù)間隔1s，可能未記錄到最低電壓值),機組ETS系統(tǒng)AST電磁閥線圈電源由UPS接帶，因電壓突降造成AST電磁閥線圈電壓過低、磁力減弱，機組ETS系統(tǒng)危急遮斷一、二通道電磁閥開啟，汽輪機危急遮斷油壓快速下降。

16:44:49，汽輪機跳閘。

16:44:51，機組大聯(lián)鎖保護動作，鍋爐MFT。

16:44:55，汽輪機跳閘，發(fā)變組保護柜在接收到主汽門關閉到位信號后，啟動發(fā)電機程跳逆功率，發(fā)電機跳閘。

（注：機組ETS控制系統(tǒng)電源由UPS接帶（220VAC）,經(jīng)ETS內(nèi)部變壓器變壓至110VAC后，向汽輪機AST電磁閥供電。因UPS輸入、輸出電壓及機組380V母線電壓等參數(shù)未接入故障錄波器，只能通過DCS歷史數(shù)據(jù)追溯當時的電壓變化情況，但DCS系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)最短時間間隔為1s，可能未捕捉到UPS輸入、輸出電壓的最低值。從機組跳閘時現(xiàn)場聲光報警、汽輪機主汽門關閉信號等DCS曲線記錄綜合分析，汽輪機最先跳閘，且ETS控制系統(tǒng)無重啟現(xiàn)象，綜合判斷為汽輪機AST電磁閥線圈電壓過低，磁力減弱，導致汽輪機ETS系統(tǒng)危急遮斷一、二通道全部打開。）

#3機組正常運行時由廠高變接帶6kV工作A、B段，備用電源為#03啟備變接帶6kV工作A段，#04啟備變接帶6kV工作B段，啟備變高壓側110kV由#0啟備變通過330kV II母接帶。正常運行過程中快切裝置同時監(jiān)視工作及備用電源電壓。由于系統(tǒng)發(fā)生C相接地故障導致330kV母線電壓降低至額定電壓的24%，造成#3機6kV工作段母線電壓以及備用電壓均大幅度降低，備用電壓降低為額定電壓的77.02%。

16:44:47，因快切裝置設定的“后備失電電壓幅值”為額定值的80%，快切裝置發(fā)“后備失電”，閉鎖快切。

16:44:55，發(fā)變組程跳逆功率動作，啟動廠用快切，因快切裝置閉鎖信號保持，廠用快切無法正常切換，所有輔機跳閘，造成汽輪機低壓缸防爆門破裂，機組啟動時間有所推遲。

四、原因分析 

1、電網(wǎng)參數(shù)大幅擾動造成330kV及平眉線路電壓瞬間降低。330kV系統(tǒng) C相電壓由190kV降低至55kV（額定電壓的24%左右），其中平眉III線最低，降至32kV(額定電壓的16.8%）。對#3發(fā)變組及廠用系統(tǒng)造成較大沖擊，機組6kV及380V廠用電壓突降。

2、#3機組廠用電壓突降，UPS系統(tǒng)切旁路功能閉鎖（電壓瞬間降低,旁路輸入電壓低于10%，旁路自動切換功能閉鎖），UPS系統(tǒng)關閉整流功能（主路輸入電壓低于15%，主路整流功能關閉），啟動電池組供電，電池組瞬間接帶電流達90A，因電池組瞬間放電電流不滿足帶載啟動要求，造成UPS輸出電壓瞬間降低，汽輪機AST電磁閥線圈電壓過低，磁力減弱，機組ETS系統(tǒng)危急遮斷一、二通道電磁閥開啟，汽輪機危急遮斷油壓快速下降。造成汽輪機跳閘，鍋爐MFT，發(fā)電機程跳逆功率解列。

3、#3機組UPS于2012年7月改造后投運，UPS設有獨立電池組，容量300Ah，符合DL/T 5491-2014《電力工程交流不間斷電源系統(tǒng)設計技術規(guī)程》要求，2018年#3機C級檢修期間對UPS電池組進行了核對性充放電試驗,放電時間8小時，充放電流30A，只有一節(jié)電池電壓為1.799VDC,其余107節(jié)電壓均在1.8VDC以上,試驗合格。并在檢修結束后進行了電源切換試驗，試驗正常。經(jīng)詢問UPS廠家，廠家認為電池組使用時間較長，雖在8月份進行了30A電流的充放電試驗，但并不能保證后期電池組性能完全滿足要求，尤其是輸入電源故障情況下瞬間接帶高負載運行。

五、暴露問題 

1、UPS電池組長時間運行后，存儲及放電能力減弱，在廠用電壓突降的情況下，瞬間放電電流不滿足帶載啟動要求，UPS輸出電壓瞬間突然降低，未能實現(xiàn)UPS正常供電與電池供電之間的無擾切換。

2、甘肅東部電網(wǎng)網(wǎng)架結構相對薄弱，電網(wǎng)抗沖擊能力不強，線路出現(xiàn)跳閘故障后，電網(wǎng)參數(shù)擾動較大。

來源：電力鷹