一、事故經過:
2002年3月17日約9時20分,#1機組負荷280MW,值班員甲某、乙某、丙某三人執行中頻機電源送電操作(繼保班使用中頻電源進行#3發電機勵磁調節器調試)。三人至#1機0.38KV廠用工作1PCA段中頻機電源開關柜處,首先檢查確認開關在檢修位置且在分閘狀態,操作保險未裝,然后用500V搖表測量中頻機負荷絕緣,對地絕緣為30MΩ,相間為零(中頻機電動機繞組連通),將開關搖至工作位置并確認到位,送操作保險,關上開關柜門,由申合閘,合閘后當即發生短路,發出爆破聲并從關閉的中頻機開關柜門縫四周竄出電弧,三人迅即退后,分別至配電室門口取滅火器進行滅火,隨即該開關柜間隔冒煙起火,火勢并不很大,煙較濃。當乙某第一個拿到滅火器時,又發出短路的爆破聲,甲某在取滅火器滅火的跑動中摔倒,在正欲進行滅火的申協助下,退至配電室門口。此時,配電柜處又相繼發出短路的爆破聲,火勢、煙霧加大。丙某馬上跑至空壓機房打值長505電話報告故障情況。
與#1機380V廠用工作段配電室發生上述故障同時,9時22分,主控值班員首先發現的事故象征是1A小機跳,機爐值班員迅速進行手合電泵,打A磨,調整汽包水位的操作。電氣班長檢查廠用系統時見#1機6/0.38KV廠用低壓工作變41TA高低壓側開關(1A41-1,1A41A-2)跳閘,41TA變壓器過流保護動作光字牌來,380V廠用1PCA段、380V保安1PCEA段母線失壓,但無事故音響發出,#1柴油發電機啟動未成功,強啟仍不成功,派人到就地啟動。此時,機組側值班員發現A、B、C三臺給煤機及1PCA段負荷均跳閘。
9時23分,電氣班長為急于向保安1PCEA段送電,合#1機0.38KV工作A、B段母聯開關(AB41-3),合閘后,事故音響發出,#1機廠用低壓工作變41TB高低壓側開關(1B41-1、1B41-2)跳閘,41TB變壓器過流保護動作光字牌來,#1發變組各開關跳閘,#1機6KV廠用備用電源1A2、1B2開關自投成功。隨后,斷開0.38KV工作A、B段母聯開關AB41-3,合41TB變壓器高低壓側開關,再次強啟#1柴油發電機成功,IEG-A自合,向保安1PCEA段供電,1EG-B合不上,由1PCB工作段向保安1PCEB段供電。9時52分為滅火安全,將41TB低廠變退出運行,1PCB母線停電。但保安1PCEB段1EG-B開關自投不成功,10時18分,就地處理后合上1EG-B開關,保安1PCEB段送電。10時28分,#1機380V工作段配電室滅火結束后,1PCB母線恢復送電。
二、設備損壞情況:
故障波及#1機380V工作1PCB段#4、5、6三個配電柜,每個柜接兩個負荷,分別是#6柜:UPS電源(上)、1A真空泵(下),#5柜:鍋爐MCCA電源(上)、中頻機電源(下),#4柜:汽機MCCA電源(上)、#1閉式循環冷卻水泵電源(下),其中,中頻機、鍋爐MCCA、UPS電源及汽機MCCA電源四臺開關已燒損,尤以中頻機、鍋爐MCCA電源兩臺開關燒損最為嚴重,中頻機電源開關間隔下的繼電室內繼電器燒熔。三個配電柜開關靜觸頭至引出小母線不同程度燒熔,二次線及端子排燒損,主母線燒損,柜內及柜上方一段各負荷電纜不同程度燒損,中頻機電源開關間隔四周箱體變形,開關柜門內表面大部受電弧燒灼及煙氣熏烤變黑、局部變色退火,柜門外表面局部變色退火。
三、故障原因分析:
1、故障的起因是由中頻機電源開關送電引發,開關為抽屜式萬能限流斷路器,型號:DWX15C-630/2,額定電流:630A,額定短路通斷能力50KA。故障后中頻機電源開關是在工作位置合閘狀態且確已到位,從中頻機電源開關門所受電弧灼烤痕跡看,在合閘時,開關門應當是關著的,而運行人員在將開關由檢修位置搖至工作位置時,門必須打開才能操作,因此,可排除運行人員將合閘狀態的開關搖入工作位置的可能。
2、中頻機就地電源箱配有RT11-300A熔斷器,故障時并未熔斷,且故障后測量中頻機絕緣仍為故障前測量值,可排除由中頻機發生短路故障造成的可能。
3、從中頻機電源開關燒損情況看,雖開關整體燒損嚴重,但開關主觸頭未有短路電流流過、燒熔缺損的情況,而開關的刀觸頭燒損十分嚴重,除B相尚保留一段外,其余全部燒熔,說明故障點不在開關的負荷側,而在開關上觸頭至母線之間。開關柜上的靜觸頭為鴨咀式帶彈簧夾結構,與開關的動觸頭接觸行程長度約30mm,在開關搖入工作位置并確已到位的情況下,其接觸面應足夠通過中頻機的啟動電流(中頻機電動機額定功率132KW,額定電流242A,啟動電流應為1000A以下)。因此故障原因應為開關柜上固定靜觸頭與引線鼻子接觸不良,在中頻機啟動時通過較大的啟動電流,局部產生電弧導致相間短路造成。
4、短路故障發生后,380V低壓變41TA過流保護動作,切開41TA高低壓側開關,工作1PCA段及保安1PCEA段失電。此時運行電氣班長忽視41TA過流保護動作光字牌來這一重要故障象征,且在運行人員仍在1PCA段進行送電操作未返回的情況下,違反電氣運行規程,強送1PCA、B段母聯開關,使1PCA母線在故障還未消除的情況下合閘送電,致正常運行的41TB低壓變跳閘,造成工作1PCB段及保安1PCEB段失電,由于#1機工作1PCA、B及保安1PCEA、B段母線同時失電,必導致機組跳閘,且保安段所接各事故油泵等設備無法啟動,而在工作1PCA段母線短路過程中,由于二次線、配電柜及一次電纜均燒損嚴重,使控制直流環網線在此處中斷,使得0.38KV公用01PCB段和保安1PCEB段控制直流失去,在工作1PCB段及保安1PCEA、B段恢復送電的情況下,仍有一些直流控制的事故油泵等設備無法遠方啟動,只能由運行人員到就地啟動。
綜上分析認為,故障的起因是由于#1機380V工作1PCA段中頻機電源開關柜靜觸頭與引線鼻子接觸不良,中頻機啟動時產生放電拉弧引起相間短路。
四、整改措施:
1、運行部要認真總結在此次事件中的經驗教訓。要組織各運行班組,針對此次故障開展專題學習討論,認真學習故障分析會議紀要,進一步深入細致分析在故障處理操作過程中存在的問題和不足之處,避免類似事件的發生。每年要增加一次事故演習,并做到能夠全員參與,同時做好事故預想和其它形式的技術培訓工作,提高運行值班員的業務素質和事故處理的能力。
2、在此次故障開關的檢查中,發現中頻機開關閉鎖裝置(防止開關本體處于合閘狀態下,隔離觸刀被誤插入或拔出觸刀座)上的脫扣執行元件脫落,并掉入開關本體側邊縫隙,從脫扣推桿被熏烤變色及脫落的執行元件較新判斷,應是故障前脫落的,雖此次故障與該元件脫落無關,但也是設備一大隱患。電氣分部要安排對全廠此種類型開關先進行一次外觀檢查(運行中的開關可以看到),對該元件脫落的開關做好登記,一旦設備停運,即時進行處理。在今后的開關檢修中,要注意對閉鎖功能的試驗檢查。
3、電氣低壓班今后在對380V廠用系統設備的檢修中,除對開關本體進行檢修試驗外,在母線停電時,要對母線進行全面檢查,所有連接部位全部檢查有否松動,并予以緊固(包括不常用的負荷開關間隔)。
4、此次故障中,#1柴油發電機或自啟動不成功,或1EG-B自投不上,給運行人員事故處理帶來很大困難,危及機組設備的安全。電氣分部要組織技術力量,采用更符合實際工作條件的模擬自啟動方式進行試驗檢查,從中發現問題、解決問題,提高柴油機在事故情況下自動投入的可靠性。
5、380V廠用工作段負荷均為機組重要負荷及電源,中頻機電源取自該處不合適,電氣分部要安排落實。
6、380V及6KV廠用部分開關在就地合閘,對運行人員的人身安全構成一定威脅,應實現遠方操作,由電氣分部提出實施方案。
7、此次故障,41TA低工變首次跳閘時,事故音響未發出,電氣繼保班要在廠用系統的檢修中,加強對事故音響回路,閃光回路的檢查試驗,為運行人員快速發現、處理事故創造必要的條件。
8、此次故障,暴露出我廠主控與現場的通訊設施不健全,使主控不能及時了解到現場發生的異常情況,不便于事故處理時的指揮與協調。應在主廠房各配電室與主控室間裝設通訊設施,要求電氣分部提出具體實施方案。
9、特殊消防報警裝置的電源應取自更加可靠的不停電電源裝置,保證火災報警可靠,由電氣分部、保衛科負責實施。
10、運行人員要熟悉直流系統網絡接線,運行部電氣專工要在各母線配電室張貼相關的直流系統網絡圖,為快速處理異常情況創造條件。
11、生技部要組織有關部門討論研究我廠配電室通風設備的改造方案,以保證事故處理及搶修有一個好的工作環境。
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