DCS系統(tǒng)卡件起火原因分析
??? 發(fā)電廠母線全停是電力系統(tǒng)中的嚴(yán)重事故,其后果包括發(fā)電機(jī)組掉閘、直配負(fù)荷停電、電網(wǎng)頻率、電壓下降等,在某些情況下將導(dǎo)致大面積拉路限電、電網(wǎng)振蕩或解列。下面介紹一起因處置不當(dāng)導(dǎo)致發(fā)電廠母線全停的案例,以資參考。
1? 事故前運(yùn)行方式?
??? 某發(fā)電廠為220 kV電壓等級,雙母線帶旁路接線方式,從結(jié)構(gòu)上又分為I站和II站兩部分,之間沒有電氣聯(lián)系。事故前該廠處于正常運(yùn)行方式。?
2? 事故經(jīng)過?
??? 2002-11-01T11:35,220 kV II站母差保護(hù)動作,母聯(lián)2245乙開關(guān)及220 kV 4號乙母線上所有運(yùn)行元件跳閘(包括3條220 kV環(huán)網(wǎng)線路和2臺200 MW汽輪發(fā)電機(jī)組,另有1路備用的廠高變開關(guān))。網(wǎng)控發(fā)“母差保護(hù)動作”、“錄波器動作”、“機(jī)組跳閘”等光字。事故發(fā)生后,現(xiàn)場運(yùn)行人員一面調(diào)整跳閘機(jī)組的參數(shù),一面對220 kV 4號乙母線及設(shè)備進(jìn)行檢查。11:39,現(xiàn)場報中調(diào)220 kV 4號乙母線及設(shè)備外觀檢查無問題,同時申請將跳閘的機(jī)組改由220 kV 5號母線并網(wǎng),中調(diào)予以同意。11:47,現(xiàn)場自行恢復(fù)II站廠用電方式過程中,拉開廠高變2200乙-4隔離開關(guān),在合上廠高變2200乙-5隔離開關(guān)時,220 kV II站母差再次動作,該廠 220 kV乙母線全停。?
??? 11:50,現(xiàn)場運(yùn)行人員拉開2200乙-5隔離開關(guān),檢查發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)A相有燒蝕現(xiàn)象。?
??? 12:01開始,現(xiàn)場運(yùn)行人員根據(jù)中調(diào)指令,用220kV環(huán)網(wǎng)線路開關(guān)分別給II站2條母線充電正常,之后逐步合上各路跳閘的線路開關(guān),并將跳閘機(jī)組并入電網(wǎng),220 kV II站恢復(fù)正常運(yùn)行方式。??
3? 事故原因分析?
??? (1) 直接原因。事故發(fā)生后,根據(jù)事故現(xiàn)象和報警信號分析,判斷為2200乙開關(guān)A相內(nèi)部故障,并對開關(guān)進(jìn)行了檢查試驗。開關(guān)三相支流泄漏電流測量值分別為:A相0.375 礎(chǔ)/kV,B、C相為0.0025 礎(chǔ)/kV,A相在交流51 kV時放電擊穿。11月2日,對2200乙開關(guān)A相解體檢查發(fā)現(xiàn),開關(guān)靜觸頭側(cè)罐體下方有放電燒傷痕跡,靜觸頭側(cè)支撐絕緣子有明顯對端蓋貫穿性放電痕跡,均壓環(huán)、屏蔽環(huán)有電弧殺傷的孔洞。經(jīng)討論認(rèn)定,該開關(guān)靜觸頭側(cè)絕緣子存在局部缺陷,在長期運(yùn)行中受環(huán)境影響絕緣水平不斷下降,最終發(fā)展為對地閃絡(luò)放電,這是此次事故的直接原因。?
??? (2) 間接原因。事故發(fā)生后,作為判斷故障點(diǎn)重要依據(jù)的“高廠變差動保護(hù)動作”信號沒有裝設(shè)在網(wǎng)控室,而是裝設(shè)在單元控制室,使現(xiàn)場負(fù)責(zé)事故處理的網(wǎng)控人員得不到這一重要信息,在未判明并隔離故障點(diǎn)的情況下進(jìn)行倒閘操作,使事故擴(kuò)大。?
4? 暴露的問題???? 這次事故不但暴露了設(shè)備的缺陷,也暴露了運(yùn)行和管理上的一些問題:?
??? (1) 開關(guān)制造工藝不良,絕緣子存在先天質(zhì)量性缺陷;?
??? (2) 保護(hù)報警信號設(shè)置不合理。此次事故的故障點(diǎn)位于220 kV母差保護(hù)和高廠變差動保護(hù)的雙重保護(hù)范圍之內(nèi)。但“高廠變差動保護(hù)動作”的報警信號裝設(shè)在該廠單元控制室,網(wǎng)控室僅有高廠變開關(guān)掉閘信號。這直接導(dǎo)致了在事故發(fā)生后中調(diào)及網(wǎng)控運(yùn)行人員無法盡快判斷故障點(diǎn)位置;?
??? (3) 現(xiàn)場運(yùn)行人員在事故處理中也存在問題。220 kV 4號乙母線跳閘后,網(wǎng)控值班人員積極按現(xiàn)場規(guī)程及反事故預(yù)案要求對4號乙母線及所屬開關(guān)、隔離開關(guān)、支持瓷瓶等進(jìn)行了核查,對網(wǎng)控二次設(shè)備的信號進(jìn)行了核查,但對始終處于備用狀態(tài)的2200乙開關(guān)沒有給以充分注意;另一方面,單元控制室的運(yùn)行人員沒有主動與網(wǎng)控室溝通情況,通報“高廠變差動保護(hù)動作”信號指示燈亮的情況,導(dǎo)致網(wǎng)控人員在故障點(diǎn)不明的情況下,為保II站機(jī)組的廠用電,將故障點(diǎn)合到運(yùn)行母線上,致使220 kV II站母線全停。?
5? 防范措施?
??? (1) 2200乙開關(guān)A相罐體整體更換,對原A相套管、CT徹底清洗。?
??? (2) 對2200乙開關(guān)B、C相進(jìn)行交流耐壓試驗。??
??? (3) 針對網(wǎng)控室沒有2200乙廠高變保護(hù)信號的問題,制訂措施進(jìn)行整改,同時檢查其它重要電氣設(shè)備是否存在類似問題。?
??? (4) 加強(qiáng)各相關(guān)崗位間聯(lián)系匯報制度,發(fā)生異常時各崗位應(yīng)及時溝通設(shè)備的運(yùn)行情況及相關(guān)保護(hù)、裝置動作信號。?
??? (5) 加強(qiáng)運(yùn)行人員的培訓(xùn)工作,提高運(yùn)行人員對異常情況的分析能力和事故處理能力,保證運(yùn)行人員對規(guī)程、規(guī)定充分理解,在事故情況下能夠做到全面分析,冷靜處理。