关于电厂旁路故障导致ETS跳闸事件分析

一、 事件经过

11月20日23:57:00，#2机组负荷358MW，主蒸汽压力16.8MPa。23:57:08，#2机组汽轮机跳闸，锅炉MFT，发电机跳闸。汽机跳闸首出为”旁路故障”，MFT首出为”汽机跳闸”。

检查发现：23:57:07，#2机组A、B低旁阀均快开至55%左右，而高旁阀未开，触发”负荷>50%、低旁开度>50%且高旁未开”的ETS保护动作条件，汽机跳闸。

检查DCS报警记录（附件1）发现：23:57:07:285，高、低旁分别发快开信号。23:57:07:533，高旁快开信号消失。

旁路逻辑设计为：除压力快开条件外，高旁其余快开条件指令均持续为1s。高旁快开联开低旁逻辑为：收到高旁快开指令，快开低旁脉冲1s。

23:57:07:285，高、低旁分别发快开信号，且高旁快开指令仅持续0.3s。所以可判断为主汽压力突变，压力测量值与设定值之差超过1MPa而触发高旁快开。由于快开指令持续时间太短，旁路电磁液压快开回路来不及作出实质性响应，故高旁未开。而低旁快开指令达1s，导致A、B低旁均开至55%左右。

综合分析其他参数，当时机组工况平稳，不存在旁路动作的条件，判断为旁路误动。对旁路主蒸汽压力变送器测量回路进行检查，检查回路正常。更换了旁路主蒸汽压力变送器，同时更换旁路PLC机柜内PLC卡件底板和底板上的卡件。在更换AI卡件时(未更换CRA卡件前，CRA卡件功能为电源和通讯卡件)，发现在卡件插拔过程中该底板上的所有卡件会出现瞬时失电的过程，此现象在更换CRA卡件后消失。

11月21日14:30，#2机组点火，于18:26机组并网。

二、 原因分析

11月28日，在电力股份、浙能技术研究院、旁路厂家、PLC厂家共同参与下对此次旁路故障导致汽机跳闸事件进行了分析，分析报告见附件3，分析原因

如下：

ETS动作原因为：#2机组负荷>50%、低旁开度>50%且高旁未开。

高旁未开，低旁开启的原因为：旁路的主汽压力突变，造成压力测量值与设定值之差超过1MPa，高旁快开指令发出，指令持续0.3s后复归，由于时间太短实际高旁未开启。高旁快开联开低旁逻辑为：收到高旁快开指令，低旁发快开指令1s，导致A、B低旁均开至55%左右。

旁路侧主汽压力突变原因为：

（1）CRA（供电与通讯模件）故障引起

施耐德厂家认为，目前旁路配置为一块CRA电源同时供8块卡件的电源，CRA电源额定供电电流3A，8块卡件需要供电电流2.8A，电源配置裕量偏低。而CRA卡件已使用十年，老化后可能卡件处于临界工作状态，从而产生信号突变的情况。

（2）主汽压力测量回路故障引起

检查确认主汽压力变送器的电缆绝缘正常、屏蔽完好、熔丝正常。将更换下的两个主汽压力变送器在校验台上稳压至15MPa左右（主汽压力突变时的测量值），并接入录波器进行观察记录，观察5天，未发现变送器有异常，同时分析发现事件发生时两个旁路再热汽压力测量值都有小幅波动情况（见附件2），而DCS系统中的再热汽压力没有此现象，而低旁开启后，再热汽压力不应有上升的情况。

综上所述，基本确定为CRA故障造成旁路的主汽压力突变。

三、 责任分析

（1）旁路厂家设计电源容量偏小且CRA卡件已使用十年，老化后可能卡件处于临界工作状态，从而发生了主蒸汽压力信号瞬时突变的情况。

（2）逻辑设计不尽完善，设计有压力突升快开旁路的逻辑。实际压力突升的可能性非常小，且即使压力真实突升，旁路来不及开启，也有安全阀作为后备，对机组运行没有太大的影响。

四、 防范措施

（1）将更换下的CRA卡件送至施耐德厂家检测，进一步分析确诊故障原因。

（2）在旁路的CRA卡件旁增加一块CPS电源卡件，确保供电电压满足卡件的正常运行。

（3）逻辑优化：经调研，目前大多数电厂没有压力突升快开旁路的逻辑，而压力突升的可能性非常小，且即使压力真实突升，旁路来不及开启，也有安全阀作为后备，对机组运行没有太大的影响，所以取消旁路的主汽压力测量值与设定值偏差大于1MPa快开高旁逻辑。