发电厂全能值班员技术交流
一、事故概况
11月12日22点28分,公司#1机组停运转检修,23点50分#1发电机起火,23点52分#2机组因循环泵跳闸真空无法维持打停机,并立即将#2发电机氢气排空。13日1点05分左右明火基本扑灭,经逐一检查,现场无人员伤亡。
二、初步原因分析
1.#1发电机着火原因初步判断为爆炸引起,具体原因需做进一步分析。
2.#2机组B循环水泵跳闸,A联启后电气故障跳闸,初步判断原因为电缆烧损。
3.启备变不能投运的原因为:保护电缆烧损。
注:照片是站在二号机侧拍的,一号机整个顶棚掉下把机组全给盖上了。
二、事故处理过程
1.故障前运行方式
某电厂装机两台600MW机组,500千伏一次系统采用3/2接线方式,经500kV某某1、2线接入某某变。故障前1号发电机准备停机转C修,2号机正常运行。
图1.电厂500千伏一次系统图
电厂500kV母线为GIS设备,型号:ZF15-550,新某北电气(沈阳)高压开关有限公司。#1、#2发电机型号:QFSN-600-2YHG,600MW,哈尔滨电某有限责任公司。启备变型号:SFFZ10-63000/500,某变电工沈阳变压器集团有限公司。
2.事故发生及处理过程
11月12日22时35分,电厂1号机组操作停机,在拉开1号发变组出口50136刀闸后,准备将5012、5013断路器环并运行;
23时48分23秒在合上5013断路器时,1号发电机发生爆炸着火。
23时49分07秒5013断路器跳闸;
23时53分2号机A循环水泵跳闸(B循环水泵联动失败),2号机真空低,将2号机打闸停机;
13日00时05分,500kV启备变跳闸,厂用电全失。
8时左右,在现场检查确认启备变是控制电缆烧损导致跳闸,本体没有受到火灾影响后,电厂申请启备变送电;
10时10分,继电保护处下发启备变临时定值,使用启备变5000断路器保护的过流保护作为启备变的临时保护。
11时55分至13时58分,XX一线由运行转冷备用一次。原因为XX一、二线两套纵联保护因通道故障退出,XX一线线路高抗保护需利用纵联保护通道远跳线路开关,需将XX一线临时停电一次摘除线路高抗。
14时50分,省调和电科院相关技术人员抵达现场,开展事故调查。
15时13分,启备变使用临时定值送电成功。
一、保护动作情况
1. 1号发变组保护动作情况
经过调查,在合5013断路器时,发变组差动保护、突加电压保护、失磁保护、程序逆功率保护、逆功率延时跳闸保护、发电机制动过流、负序过流定时限、励磁系统故障等保护动作,详见图2。
图2. 一号发变组保护动作情况
检查500kV升压站故障录波器,发现故障电流持续43.259s(开始时间23:48:23.897,结束时间23:49:07.156),故障电流起始约1800A,跳闸前增大至3700A。详见图3和图4。
图3. 500kV升压站故障录波器故障电流开始时间
图4. 500kV升压站故障录波器故障电流结束时间
电厂在合5013断路器前,运行人员按操作票将发变组保护跳5012和5013断路器出口压板断开,发电机组反充电时,虽然发变组相关保护动作,但由于出口压板的退出导致无法分开5013断路器,故障持续了44秒;根据现场保护信息判断,5013断路器后来跳闸是控制电缆烧损,导通5013断路器跳闸回路所致。
2. 5012和5013短引线保护动作情况
正常情况下,电厂50136刀闸断开后,通过刀闸辅助接点应自动将5012和5013短引线保护投入。经现场查看,短引线保护装置有保护启动信息,没有保护动作报告,保护装置面板“投保护”与“跳闸”灯未亮,查询保护开入信息发现“投保护”控制字为“0”,见图5。
根据以上信息,5012和5013短引线保护在事故过程中一直未能投入运行,故5013断路器跳闸与其无关。
图5. 短引线保护装置情况
2.500kV启备变动作情况
事故发生时启备变非电量保护动作信号:压力释放、有载开关重瓦斯、有载开关压力释放、油温过高、冷却器全停、绕组温度过高等保护动作;电量保护动作信号:在事故调查时电量保护信号已被复归,见图6。根据录波文件,判断上述保护动作信息是电缆烧损引起,并引起高压侧5000断路器跳闸。
图6. 启备变保护动作情况
一、50136隔离刀闸位置检查
事故中,省调端监控和电厂集控站均显示刀闸在分位,但
经现场查看,50136隔离刀闸操作拉杆位置异常,不在正常的合位和分位位置,见图7、图8。
图7. 隔离刀闸操作机构位置状态
图8. 电厂集控室50136隔离刀闸位置状态
二、事故原因初步结论及处理建议
1.在1号机组停电操作中,1号主变高压侧50136刀闸分闸未执行到位,导致在合上5013断路器时给发电机组反充电,是引起此次事故的直接原因。
2. 5012和5013断路器短引线保护受50136刀闸分闸执行不到位影响未能自动投入,以及1号发变组保护出口压板在5013断路器合闸时未投入,导致发电机组在反充电时失去保护是本次事故扩大的间接原因。
3.本次事故电厂严重受损,有关信息不全,给现场事故分析带来不便,事故的详细过程需要电厂和有关单位进一步调查。
4.事故导致启备变本体控制电缆和通讯光缆被烧损,目前启备变、XX一线、XX二线无主保护运行,建议督导电厂优先抢修启备变控制电缆及通信光缆,尽快将启备变、XX一线、XX二线保护恢复正常,以保证电网安全稳定运行
三、 防范措施与要求
深刻吸取事故教训。辽宁某公司要从根本上认识本次事故的严重性,积极配合上级部门和相关单位对事故原因的调查。并及时釆用有效隔离防护措施,防止次生灾害的发生。各单位要深刻吸取事故教训,切实加强安全生产工作,立即开展一次全面的升压站隐患排查,重点整治开关、隔离刀闸、互感器、避雷器等高压设备的隐患,尤其加强对GIS等高压组合电器开关、刀闸状态指示的排查,坚决防止类似事故发生。
2.加强设备管理。针对本次事故暴露的问题,各发电企业要结合本单位实际,强化设备治理,落实各项要求和措施;对开关、刀闸等高压设备操作机构卡涩、频繁动作、油压气压异常、状态指示不清晰不明确等问题要引起高度重视,及时消除缺陷。
3.加强运行管理。严格执行两票三制,每一步设备操作必须进行现场确认,未确认操作到位前严禁进行下一步操作;操作票上的重要节点必须记录操作时间;操作票的风险分析应有针对性,执行前必须进行风险分析预控。完善运行规程、操作票等相关内容,加强运行人员培训,使运行人员明确检查、操作工作内容和要求。开展事故预想和反事故演习,提高应急处置能力和水平。
4.各发电企业要认真核查启停机操作步序,操作前对开关、刀闸的分合位置进行核实,除人员检查确认外,还应保证开关、刀闸分合位置接点指示确认。梳理发变组保护的作用、保护范围,并在机组启停操作票中增加投入相关保把保护状态下运行,确保主设备安全。
来源:电力安全生产