柴油发电机组的运行维护及事故处理

柴油发电机组的运行维护及事故处理

王旦

新疆天电奇台能源有限责任公司运行部

摘要：我厂三期7、8号柴油发电机组属三期7、8号机组的应急备用电源，当厂用电失去的事故情况下为本机、炉交流事故保安负荷、主厂房事故照明等负荷供电，以确保机组在事故情况下安全停机及各种重要负荷的供电。本文针对如何提高柴油发电机组事故情况下供电可靠性的运行维护及事故处理进行分析探讨。

关键词：柴油发电机组；运行；维护；事故；处理

1.概述

玛纳斯发电厂三期工程#7、8号机为2X300MW机组，每台机组各配置一台柴油发电机和保安MCCA、B段，为本机、炉交流事故保安负荷、主厂房事故照明等负荷供电，以确保机组在事故情况下安全停机及各种重要负荷的供电。正常运行时交流保安MCC段由相应工作PC段供电，其备用电源来自另一工作PC段，后备电源为快速启动的柴油发电机。当厂用电失去后柴油发电机快速启动为保安MCCA、B段供电，保证7、8号机组安全的停机。

7、8号柴油发电机为科泰电源公司提供的原装进口的日本三菱MITSUBISHIS6R2-PTAA型直列6缸涡轮增压柴油发动机、英国史丹福STAMFORDHCI634G型三相同步交流发电机及8800智能监控控制系统组成。8800控制屏可以实现手动/自动启动机组，同时还设有故障自动报警/保护功能，当正在运行的柴油发电机组发生故障时会自动发出警告信号甚至停机，以随时保证机组工作于正常工况和通知运行人员及时做针对性处理。

2.柴油发电机运行方式介绍

7、8号机组正常运行中柴油发电机处于热备用状态，柴油发电机出口开关正常处于断开状态，8800控制屏上方式选择开关在“自动”位置，解锁/联锁旋钮开关处于“联锁”位置，应急运行/正常运行旋钮开关置于“正常运行”位置，紧急停机按钮应处于断开状态，环境温度低于15℃时，水套加热器方式开关应置于“投入”位置，柴油发电机至保安MCC段进线电源刀闸在“合闸”状态。

3.柴油发电机由于运行人员操作不当造成的事故分析

2012年7月3日00时41分，7、8号机组有功负荷从300MW突然甩至40MW左右，之后7号机组有功负荷在36至146MW大幅波动，主汽压力上升至20.01Mpa，汽轮机转速在2998-3127r/min之间摆动，最高升至3201r/min，8号机组有功负荷在0至39MW之间大幅波动，主汽压力上升至最高20.4MPa，汽轮机转速在2998-3125r/min之间摆动。00时42分，8号机组在汽机盘台上打闸，高中压主汽门、调门关闭，汽机转速下降、发电机解列、锅炉MFT动作，厂用电切换正常。00时42分，7号机组跳闸，7号炉MFT动作，锅炉首出“汽轮机跳闸”，汽机高中压主汽门、调门关闭，7-1、7-2小机跳闸，厂用电切换正常。00时43分，7、8号机组6kV母线电压下降到2.0kV，6kV、0.4kV各段母线失电，7、8号柴发未联动，7、8号机保安段失电，7、8号机组UPS切换故障，致使7、8号机监控微机、ECS系统后台机微机、NCS操作员站及工程师站微机、火灾报警后台机、各装置微机失电，集控室失去所有照明电源，所有电脑失电。01时04分，合上2325（一二期侧）断路器，玛三联络线充电正常，7、8号机组厂用电恢复正常，7、8号机保安段电压恢复。在整个事故处理过程中保安段失压长达21分钟，造成整个主厂房一片漆黑，空预器变形，DCS系统无法监视设备运行状况，无法通过DCS、NCS进行事故处理。由此可见，柴发在事故情况下的重要性。现就事故处理过程中保安段失压原因分析：

3.1启动柴油发电机系统的逻辑是依靠DCS系统执行，由于7、8号机组UPS电源切换失败，DCS系统失电，所有开关状态及模拟量均无指示，所有逻辑无法执行，故7、8号机柴油发电机无法联锁启动。

3.2事故发生后集控运行人员，立即就地检查发现保安MCCA、B段母线电压到零，保安MCCA、B段的工作电源进线开关没有断开，运行人员立即在保安段上用分闸控制把手将该开关断开，并迅速到就地去手动启动柴油发电机运行，柴油发电机运行正常后，由于不不熟悉柴油发电机出口开关的操作方法，在柴油发电机出口断路器（47CF01、48CF01）本体上进行合闸操作，导致开关合闸后又跳闸、柴油发电机无法向保安段供电。因为当柴发在手动启动后，需要对其出口断路器进行合闸必须通过开关柜上的操作面板合闸按钮进行，开关本体上的机械按钮不能进行操作（本体合闸按钮操作即会出现一合就跳的现象），原因为当手动启动柴油发电机后，其开关柜上的智能监控装置即认为设备已运行，此时如果需要合柴发出口开关必须在智能监控装置上进行操作，使其将出口开关的失压闭锁解除后才能将其合上。

4.提高柴发事故情况下供电可靠性的措施

4.1更改柴发逻辑判断系统

4.1.1我厂柴发系统的启动，主要依靠DCS内的逻辑功能实现判断和执行，当DCS逻辑无法执行或DCS也失电时，柴发无法顺利启动。在设计初考虑柴发时未对全厂失电的严重性做分析。柴发就是在全厂失电后，保证全厂重要用电的关键电源，却没有自己独立的逻辑判断能力，完全依靠DCS执行，使得柴发能力大打折扣。通过调研发现周边电厂的柴发系统均独立有自己的PLC，所有需要的逻辑量均引入柴发PLC装置。当需要启动柴发时，由柴发自身的PLC装置判断是否符合逻辑。在事故时启动没有受到DCS干扰，启动成功。

4.1.2与厂家联系后厂家答复为我厂是老设计图纸，柴发逻辑判断及执行在新上电厂均实现由柴发系统自带PLC系统控制。改造需要将工作PC段失压或低电压、保安MCC段失压或低电压、QF3A、QF4A、QF5A、QF3B、QF4B、QF5B、QS0开关位置反馈信号（分闸位置或合闸位置）全部送至柴发控制箱内，在控制箱内增加PLC控制器进行逻辑判断。实现上述开关的合跳。达到柴发系统的逻辑独立性，即使DCS停电也可使得柴发也可以启动保证重要负荷的事故供电。

4.2加强运行人员柴油发电机组的运行维护和事故处理的培训

4.2.1柴油发电机组的运行维护

4.2.1.1柴油发电机组热备用中的检查

1）检查柴油发电机组运行方式正确。

2）柴油机室通风、照明良好，机房内清洁无杂物，柴发室百叶窗控制箱上方式开关应处于“自动”状态。

3）柴油发电机组就地控制屏无异常信号报警，控制电源完好，控制部分连接正确、可靠、无老化现象。

4）柴油发电机组蓄电池直流电压正常，蓄电池在浮充电状态，浮充运行正常。

5）燃油箱油位正常，油位在2/3以上，手动截止阀处于全开状态，燃油系统无渗漏现象。

6）润滑油油位正常，在H－L之间，油质合格，系统无渗漏油现象，润滑油油温正常。

7）冷却水箱内防冻液充足，冷却系统无渗漏现象，水套加热器投入运行时应检查其工作正常。

8）空气滤清器应指示正常，无堵塞现象。

4.2.1.2柴油发电机组运行中的检查及运行注意事项

1）检查柴油发电机组进气、排气百叶窗应自动打开，氧气供应充足，排气系统正常，风道无振动。

2）检查机组无严重振动，运行平稳，柴油机、发电机声音正常。

3）机组润滑油系统、燃油系统、冷却水系统管路畅通，无渗、漏水、油现象，润滑油油温、油压正常，冷却水水温正常。

4）检查发电机输出电压、电流、频率表及功率因数表指示正常，就地控制屏各指示灯指示正常，无异常报警。

5）柴油发电机严禁长时间空载运行，空载运行时间不超过5分钟。

6）一般柴油发电机组不允许在负荷小于25％额定值的情况下长期运行。

7）运行中的柴油机润滑油温度突然升高，如果不是因为负荷的增加所引起，那就预示着很可能有机械故障，有条件的话，应立即停机进行检查。

4.2.1.3柴油发电机的定期维护

1）巡回检查人员应按柴油发电机组检查项目对机组进行三次全面检查。

2）每月应空载试运行约5分钟，检查柴油发电机运行正常，电缆充电正常，注意空载运行时间不宜过长。

3）机组大、小修或机组控制回路进行过检修工作后，投运时应进行一次保安段失电柴油发电机组应急投入带载试验，要求带50%以上负荷运行1小时。

4）检查空气滤清器的阻力指示器，当从窗口可以看见红色标志全部露出时，应立即更换空气滤清器，当更换空气滤清器时，应该特别小心防止灰尘进入进气系统。

5）每运行250小时后应更换全部机油和机油滤清器、空气滤清器、柴油滤清器。（新机组初运行50小时后就应更换）

6）每运行400小时后应检查三角皮带、散热器是否堵塞。

4.2.2厂用电中断时的事故处理

当厂用电中断时，应迅速查看柴油发电机自动启动正常，0.4kV保安段母线电压正常。当厂用电中断时，柴油发电机没有正常联启时：

4.2.2.1当确认厂用电中断，DCS正常时：

（1）若柴油发电机未自动启动，立即在DCS上检查保安段的工作、备用电源进线开关确已断开且保安段母线电压到零，否则应立即手动在DCS上拉开上述开关。

（2）立即按下主机控制盘台上的“柴油发电机启动”按钮启动柴发。

（3）在DCS上检查柴发启动正常，检查柴油发电机出口开关应自动合上，否则到就地手动合闸。

（4）检查柴油发电机至保安段进线电源开关应自动合上，检查0.4kV保安段母线电压正常。若未能自动合上应在DCS上手动合上，并检查保安段母线电压正常。

（5）柴油发电机组带负荷运行时，应及时打开柴油发电机室内门窗，保证室内有充足氧气供应。检查柴油发电机运行正常，确认柴油发电机输出电压、电流及保安段母线电压正常。

（6）柴油发电机供保安段母线时，严禁合上保安段工作、备用电源进线开关，防止非同期合闸。

（7）若柴油发电机启动不起来或运行中跳闸，立即查看跳闸原因，根据首出故障原因，按照柴油发电机说明书及时排除故障并将其投入运行，同时汇报单元长、值长。

（8）柴油发电机运行期间，必须设专人在柴油发电机室值班，确保事故处理期间柴油发电机正常运行。

4.2.2.2当确认厂用电中断，DCS也失电时：

（1）立即就地检查保安段的工作、备用电源进线开关确已断开，否则应立即在保安段上用分合闸控制把手拉开上述开关。

（2）立即到就地将柴油发电机控制方式由“自动”切至“手动”位置。

（3）按下“柴油发电机就地启动”按钮，检查柴发启动正常。

（4）合上其出口开关47CF01（48CF01）。注：必须操作柴发就地控制面板上的出口开关合闸按钮，严禁操作47CF01（48CF01）开关本体上的合闸按钮。

（5）用试电笔测量47CF01（48CF01）开关下侧电缆三相带电正常。

（6）到保安段合上柴油发电机至0.4kV保安段的进线电源开关，检查0.4kV保安段母线电压正常。

（7）柴油发电机带负荷运行时，应及时打开柴油发电机室内门窗，保证室内有充足氧气供应。检查柴油发电机运行正常，确认柴油发电机输出电压、电流及保安段母线电压正常。

（8）柴油发电机供保安段母线时，严禁合上保安段工作、备用电源进线开关，防止非同期合闸。

（9）若柴油发电机启动不起来或运行中跳闸，立即查看跳闸原因，根据首出故障原因，按照柴油发电机说明书及时排除故障并将其投入运行，同时汇报单元长、值长。

（10）柴油发电机运行期间，必须设专人在柴油发电机室值班，确保事故处理期间柴油发电机正常运行。

5.结束语

柴油发电机组在我公司300MW机组中取着至关重要的作用，关键时刻柴油发电机组是否能够正常的运行、是否能够保证对保安段的正常供电，关系到机组主要设备的安全。因此我们一定要注重柴油发电机的日常检查和维护保养，确保在事故情况下能够保证机组设备的安全。

参考文献

[1]《新疆天山电力股份有限公司玛纳斯发电分公司运行部300MW机组设备运行规程》

[2]《科泰电源柴油发电机组技术操作及维修保养手册》

作者简介：王旦，男，2006年参加工作，从事电气运行工作，表现突出，于2007年4月份公司外派华北电力大学、福建南浦电厂学习300MW机组相关技术，2008年参加了天山电力7、8号机组试运，同时取得全能值班员资格；2015年参与了新疆天电奇台能源有限责任公司2×350MW机组建设、调试、试运工作，现担任运行部专责工程师。