失电事件处理总结
运行一值
10月31日凌晨2:34:19,1号机主变A相重瓦斯保护动作,失去500千伏外电源,同时由于220千伏线路正在检修,导致1号机组失去正常运行交流电源,停机停堆,六台柴油发电机组分级启动,主控起用H2.1(机组正常交流电源失去)和T1.9(电站辅助设备失去正常运行交流电源机操行动)规程,将机组转到安全状态。现将事件过程和发现的问题做个简要总结:
核岛部分
一、中子功率。
由于失去外电源,四列正常运行母线失电,四台主泵全部停运,产生跳堆信号,控制棒全部断电下落正常,NFME显示的核功率也正常下降,在三个源量程测量通道全部到底以后,一通道显示没有切换到源量程范围内,第一工作量程内有明显的功率显示(后仪控解释为第一工作量程一通道本底高所致)。
二、自然循环。
四台主泵全停,按照事故规程连接KTB20管线,在MCDS中确认自然循环已经建立并且稳定:燃料组件出口饱和裕量50度左右,冷热腿温差15度左右,冷腿温度接近二回路饱和温度且基本稳定。
三、主泵。
在稳定机组状态的第一时间结束以后,安排对主泵径向止推轴承回路取样,主泵停运、头箱停止供水后,径向止推轴承回路头箱液位下降很快,但是回路中还残存了一部分水,也正是对这些水的取样分析结果佐证了主泵的惰转结果(2号主泵取样透光率87.8%,惰转时间87秒,3号主泵取样透光率0.5%,惰转时间23秒)。独立回路由于取样阀门失电,无法进行取样。独立回路里建立了比较有效的自然循环,虽然1JEW10~40AA10,102,103阀门处于打开状态,一直有水从独立回路泻出,但是独立回路出口温度还是稳定在120度左右,不需要KBA小泵的喷淋功能,这一点在机组上已经多次得到证明:只要不进行独立回路取样,独立回路的温度就可以稳定在喷淋启动温度以下。独立回路喷淋阀门1JEW10~40AA112供电来自于正常母线BF段,这时处于失电状态,无法进行喷淋,而在以前的动态试验中,采取的措施是将上述阀门预先打开,而将KBA90AA801,80
2关闭,作为启动喷淋的控制阀门。现在要考虑的是如果需要喷淋怎么办?。
四、分级启动。
四列母线失电以后,柴油机分级启动。在第一时间内确认四列母线电压完全恢复,确认柴油机本身的保障系统PJK,PEK共八台泵运行正常,然后确认KAA,PEB四个系列各有至少一台泵运行,接下来检查启动的重要安全系统泵JND,JNG,JMN,LAS都运行正常。在分级带载中发现的缺陷是1BEA00GS001(Q3)没有分闸,有“switchgear fault”报警,由于BEA母线已经成功带电,因此这个缺陷留待机组状态稳定以后再处理。但是这个现象值得思考:为什么1BEA00GS001(Q3)没有断开,BEA母线就可以由柴油机供电,如果下游的1BBA00GS001(Q4)也没有断开,是不是会返供电到BBA母线,事后查阅LEFU3,发现失电信号会发命令去跳Q3,Q4,但是柴油机启动后合1XKA10GS001(Q5)时,并不会判断Q3,Q4的状态。
五、蒸气发生器给水。
由于1LAB50AA105无法顺利关闭,导致辅泵无法给蒸汽发生器供水,当液位低到1.5米时,再循环运行的LAS渐次向蒸汽发生器供水,在液位回升到正常值以后,LAS再次转为再循环运行。蒸汽发生器内补冷水的后果需要本次小修检查后才能知道。
六、KBA系统。
2:37:25,操纵员手动启动1KBA20AP001,进行一回路换水注浓硼工作。一般情况下跳堆会发一个120秒的脉冲去启动KBA系统的预选大泵,但是本次事件由失去外电源引起,KBA大泵在机组柴油机启动后160秒(跳堆后约175秒)才带电,所以没有自动启动,同时稳压器液位偏差最低到-0.59米,也没有触发启动KBA大泵,只启动了第二台小泵。由于没有主泵运行,1KBA10AA105无法打开,没有搅混作用,使上充管线与一回路温差超过30度,在稳定注硼阶段温差约40~50度。由于没有主泵运行,KBE10的所有流量全部经过KBA16排出,无法满足过床流量比下泄流量大1kg/s的要求。KBA系统上充下泄阀门的逻辑完全按照优化后的全厂失电逻辑动作正常。失电后除气器加热蒸汽阀门1KBC82AA202断电在一个小开度上,由于很快开始大流量上充下泄,所以没有导致KBC82管线和除气器超压。
七、注硼和搅混。
由于主泵全部停运,稳压器电加热器无法供电,稳压器内无法维持正常压力,导致一回路压力因散热而缓慢下降,这时必须跟踪二回路压力的变化,以保持一二回路的饱和温差不太大也不太小。由于没有搅混作用,虽然在注硼酸,但是硼酸都是靠KBA系统搅混在堆芯和四个环路内,而稳压器内还维持停堆前二点几克的低浓度。91UYA内化学显示终端失电,控制区内分析仪表断电,部分取样阀门断电,无法进行正常取样,只能从手动旁路取样,然后送去二号机控制区内化验,致使化学分析结果严重滞后于注硼的进程。最后根据以前多次注硼的经验,估算了大概的注硼量,共向一回路注入40g/kg的浓硼酸134吨,在稳压器搅混之前一回路取样硼酸浓度约19g/kg。
在恢复220KV供电以后,10月31日19:51,启动四号主泵,投运稳压器电加热器开始搅混稳压器与一回路。一台主泵可以保证完全的搅混,只是时间比较长,31日20:50取样,KUL01为19.08g/kg,KUA06为9.06g/kg,11月1日凌晨4点,完全搅匀,KUL01为17.57g/kg,KUA06为17.21g/kg。
稳压器电加热器失电带来的问题还要好好分析,假如220KV不能及时恢复怎么办?如不冷却,时间长了ΔTs是无法保持,会越来越低,那么稳压器内不建立足够硼浓度能冷却吗?冷却时稳压器温差怎么控制?
八、一回路冷却。
一台主泵冷却是不得已的事情,在机组上是第一次进行,如何控制稳压器温差是个需要检验的问题。在稳压器与一回路搅混期间,稳压器上(中)下金属温差最大约为50度,在整个冷却过程中,稳压器上(中)下金属温差最大为46度。稳压器上(中)下金属温差一直比较小,稳压器液位控制较高和一回路冷却较慢是主要原因。从1号凌晨4点开始冷却,一回路温度约273度,到3号13点,一回路温度低于70度,共历时57小时,温度下降204度,平均冷却速度约
3.6度每小时。
九、其它问题。
失电前,1JNK40AP001正在进行加热,失电后泵保护停运,正常逻辑需要保护关闭加热蒸汽阀门1KBC81AA103,但是阀门失电,造成管线加热,温度计失去显示,在手摇关闭1KBC81AA103后,温度计逐渐恢复正常显示。
在机组状态稳定以后,根据事故规程的要求,依次切除了部分安全系统的泵,如LAS,JMN等。考虑到柴油机负荷太低时,一来自身运行不稳定,二来母线频率可能会短时升高,因此保留了JNG泵和部分JND泵运行,这样做的后果是1JNK10,40BB001在几台大泵连续的再循环加热下,硼酸温度超过75度,最后不得不重新启动1JMN20,30AP001对水箱进行冷却。
常规岛部分:
一、.辅助给水泵启动后无法建立正常出口压力,导致蒸汽发生器液位下降,应急给水系统向蒸汽发生器供水。
检查汽门关闭、汽机转速下降、润滑油、顶轴油、盘车系统启动正常并通知现场操纵员就地巡检汽机及机组柴油发电机后,操纵员根据蒸汽发生器液位持续下降,检查1LAB10-40CP001均未建立正常压力(仅为7.0MPa),检查1LAH10/20AA102关闭,1LAH10/20AA105开启,辅助给水泵出口流量约150Kg/s,确认1LAB10-20AA211/212均关闭(开度均小于1%),据此即判断形成1LAJ10AP001/LAJ20AP001-1LAH30AA101-1LAB16/17AA104-1LAB16/17AA101-LAB00集管-LAB50AA101/105-1LAB50AA103-1LAB50AA104-1LAA10BB001循环回路,辅助给水泵无法给蒸汽发生器补水。
操纵员随即关闭1LAB50AA101,再试图关闭其它阀门时发现:1LAB16/17AA104/101、1LAB50AA103/105均为正常供电无法关闭,1LAB50AA104虽为可靠供电但是没有允许关闭信号(1LAB50AA101、1LCS50AA101/102均关闭,才允许关闭1LAB50AA104,而1LCS50AA101/102为正常供电,无法关闭)。
因考虑1LAB50AA105所在管径较小,操纵员通知现场操作员尽快就地手动关闭1LAB50AA105,随后现场操作员反馈1LAB50AA105手自动切换手柄缺失,无法操作(已提出缺陷申请)。操纵员遂通知现场操作员改为手动关闭1LAB50AA103,因1LAB50AA103所在管道直径为DN250,阀门行程很长,两名现场操作员轮流不停歇操作仍需很长时间(从开始关阀到关限位出现约25min),最后导致四台蒸汽发生器液位小于1.5m,应急给水系统供水。
1LAB50AA103关闭后,切除应急给水泵,手动控制1LAB10-40AA212给蒸汽发生器供水,保持蒸汽发生器液位稳定。
纠正建议:(1)将1LAB50AA105改为可靠供电(2)正常运行时将1LAB50AA105关闭。
二、. 汽机轴承振动大导致破坏真空
汽机打闸后,转速降至2666rpm时出现1MAD00EZ001信号,导致1MAJ10AA101/102打开,凝汽器真空破坏,汽机惰转时间缩短。(经查为10#、11#轴瓦轴向振动超过11.2mm)
纠正建议:分析振动超标对汽机的影响,检查汽机轴承。
三、. 汽机旁排阀门漏气
汽机打闸后,由于汽机旁排阀门漏气,蒸汽进入凝汽器,导致1MAJ10AA101/102阀门大量冒汽,可能破坏11UMA08m设备绝缘;同时导致低压缸排汽温度上升,1MAC00FT901最高达到104.08℃,关闭1LBA10-40AA102后停止上升。
纠正建议:检查11UMA08m设备绝缘
四、柴油机分级启动时启动多台备用泵
操纵员检查分级启动后系统运行状态时发现1MVB11/12/13AP001、1MKW11/12/13AP001、1PCC40AP001/002均处于运行状态,除1MVB13AP001根据1BDA/BDC母线电压低应自动启动外,根据DA21逻辑,其余泵均为“release”命令,不应分级启动备用泵。经与现场操作员确认相关泵就地运行状态后,切除1MVB11/13AP001,1MKW12/13AP001。
经查柴油机分级启动前,由于1BDA/BDC母线电压下降,导致上述系统中处于运行状态的泵出力降低,根据相应系统压力下降(1MVJ30CP901<70KPa、1MKW20CP901<0.9(0.8)MPa、1PCC40FP901/902<220KPa)自动启动备用泵(合开关,实际没电无法启动),故柴油机分级启动时根据之前的开关状态将备用泵一并启动,带载多余负荷。
纠正建议:分析带载多余负荷对柴油机的影响。
五、.失电后润滑油温升高
由于失去正常供电,没有1PGB系统冷却,润滑油供油温度无法控制,1MVJ30CT901最高升至73.69℃(规程规定40-45℃),轴承回油温度1MYD00FT901最高升至75.64℃(规程规定小于75℃),支撑轴瓦温度1MYD00FT911最高升至89.05℃(规程规定小于100℃),止推轴瓦温度最高升至74.18℃(规程规定小于105℃),虽然润滑油供油温度超限较多,但是由于汽机打闸后轴承热量少,回油温度只是略微超限,而轴瓦温度则均在要求范围内,对于汽机轴承影响不大。
六、.事故处理规程《电站辅助设备失去正常运行交流电源机操行动1.T-1.9》的执行问题
该规程要求多个系统电动阀门需要关闭,但是阀门为正常供电,且有些阀门所在管道管径较大,全部靠现场操作员人力操作不可能及时关闭,如:LBB00AA101、LBQ13AA101、LAB50AA105/103/104、LCS50AA101/102、LBQ11/12AA101/102、LBS14/15AA101等,是否可以考虑将其均改为可靠供电,或者修改事故规程。
事故处理规程1.T-1.9 第25、26步要求对汽机管道疏水,但是此时凝汽器内没有真空,与汽轮机规程要求冲突,是否执行还需澄清。
.事故处理规程1.T-1.9 第15步要求打开MKG70AA101/102/001降低发电机内氢气压力,而发电机规程中3.11.30规定:只有在所有密封油泵停运且高位缓冲油箱油位降低,轴封排油腔氢气含量超过2%,通过漏点泄漏的氢气燃烧时,才能进行发电机事故排氢。故此步是否执行需澄清。
.根据事故处理规程1.T-1.9 第27步要求断开发电机出口隔离刀闸1BAC10GS006,但是由于失电导致1BAC10GS600无法由主控或就地电动断开,只能由维修人员就地通过专用工具断开,此步应为恢复500KV供电前的必要操作,在失去交流电的事故中运行人员无法完成操作。
七、由于失去PGB冷却水,部分取样系统例如QUA08/07手动阀需要关闭否则漏气。
八、 由于11UMA95m、11UQA99m地坑泵均为正常供电,导致11UMA95m和11UQA99m地坑漫水,可能破坏多台设备电机绝缘。
核辅助系统(辅操管辖系统)
全厂断电后,应急和机组柴油机启动,辅操这边首先打开SAD18~48AA101,以保证应急柴油机进气,然后闭锁机组柴油机11UBN08132/122房间探头和消防喷淋阀,以防止消防误动作,并且找人现场查看柴油机状态。然后是在OM画面上查看由柴油机带的风机运行情况,包括:KLE10/20,KLD10,SAD10~40,SAD14~44,SAS10~40,SAS21~41,SAC10~40,SAC12~42,SAC50空调机组及负压风机。由于失电,很多不是挂在柴油机母线上的设备就无法启动,这包括所有地坑泵,相关阀门,这就要注意监视相关地坑液位,不能让其溢流。KTL34BB001由于安全系统泵起来后,相关系统压力有所增加,部分阀门内漏导致地坑液位高(平时内漏量小难以发现具体漏点),本可以让排水人员用临时泵降低液位,但是相关房间维修电源失去。于是找中辐院人员用桶提水至11UKA08241房间(KBB泵房),排到房间地漏(地漏阀门需要手动打开)最后至KTC10BB001。
由于失电KPL1跳掉,需要恢复KPL1的运行。恢复KPL1的时候需要注意:由于KBA10BB001,KTA10BB001,JEG10BB001在失电时自动与KPL1隔离,这样会在箱子里聚集较多的氢气,在接入这些用户的时候一定要手动操作,不能使用EC投运,一旦使用功能组投运会造成KTA水封破导致放射性外溢,还有就是直接导致KPL1回路氢浓度过高跳掉。手动投运注意监视压缩机前后氢浓度,在将KBA10BB001接入KPL1时需注意控制KPL10AA201开度在15%以下,维持其手动状态,在KPL12CQ001读数较高时仅走旁路(KPL12AA103开,KPL12AA102关),维持2Nm3/h流量在回路燃烧。KTA接入KPL1时也要注意不要将KPL15AA201投自动,手动调节启开度,维持水箱压力为负压,水箱抽气流量维持在10~25Nm3/h,不然它会自动维持KTA水箱压力为0,这样一来就会导致KTA水封破。
在失电一段时间之后,由于保护KBC-2供给UKA厂房除盐水失去,投运KPL1时出现KPL10BB003液位低,但是无法补水,KTA10BB001在排水一次后由于没有补水导致水封破,KLE20CROO5/006>100bq0m3自动投运KLE30。
网控部分
主变A相重瓦斯保护动作,跳500KV第一串5011 5012断路器以及发电机出口开关610,操作员工作站显示:
500KV 0ABQ12断路器OCO闭锁报警;
1AQA37启动录波;
0ARA56启动;
0ABQ11OCO闭锁;
ⅠII段直流故障;
110V直流系统一二号交流电源故障;
一二号充电机交流故障;
网控楼UPS电源故障;
#1发变组保护动作总信号动作;
一号反应堆非正常停堆;
1,2号直流屏模块异常等报警。
91UYA正常段母线9BHB,9BHD失电失去正常照明电源,主变气体在线监测装置失去供电,UPS蓄电池放电,1#2#操作员工作站工作正常。
网控楼0BLM失电(上游母线1BGE失电,1BGF有电),0BMP正常。 1#2#充电机同时故障失去交流输入电源,蓄电池放电运行,UPS失去主路电源,蓄电池放电。
主要处理过程:
事故发生后像值长报告由于主变保护动作跳5011 5012断路器以及发电机出口开关610,发现直流系统故障后报告值长,然后按操作单手动将直流系统从#1号充电机带I母,#2充电机带II母切换为#3充电机带直流I,II母。由于UPS旁路电源0BMP正常将UPS切换至自动旁路,当0BLM恢复供电后将直流系统重新切换为#1号充电机带I母,#2充电机带II母。UPS自动切换主路运行。