空分分廠“5·22” 2#工作變壓器事故
一、事故經(jīng)過:
(一)事故前運行方式
1.空分10kV 配電室運行方式
空分10kV A、B 段母線分列運行,母聯(lián)斷路器處于熱備用狀態(tài),空分#2 工作變壓器接于B 段母線上正常運行。
2.空分380V 配電室運行方式
空分380V PCA 、PCB 段母線分列運行, 母聯(lián)斷路器處于熱備用狀態(tài)。PCA 段母線經(jīng)進線開關(guān)( 011BGA01GS001 ) 接于空分1# 工作變壓器低壓側(cè)且在工作位正常運行; PCB 段母線經(jīng)進線開關(guān)
(011BGB01GS001)接于空分2#工作變壓器低壓側(cè)且在工作位正常運行。
(二)事故前保護設(shè)備投入情況
1.空分10KV 配電室繼電保護設(shè)備正確投入。
2.空分380V 配電室繼電保護設(shè)備正確投入。
2013 年05 月22 日05 點00 分,接到夜間值班人員電話通知,空分380V 配電室有冒煙現(xiàn)象。電氣檢修人員到達現(xiàn)場后立刻打開變壓器外殼高壓側(cè)外門,觀察事故現(xiàn)場,發(fā)現(xiàn)變壓器進線電纜A 相已擊穿,變壓器C 相繞組有大面積放電痕跡,變壓器進線電纜B 相連接處對外殼門有放電痕跡。隨后對空分10KV 配電室、380V 配電室進行檢查,發(fā)現(xiàn)10KV 空分#2 工作變壓器開關(guān)(011BDB02)跳閘,空分380V 配電室低壓PCB 段
進線開關(guān)(011BGB01GS001)跳閘,低壓PCB 段母線失電,快切裝置為閉鎖狀態(tài)。電氣運行人員、電氣一次人員及電氣二次人員對現(xiàn)場相關(guān)電氣設(shè)備進行檢查,由電氣運行人員對正常設(shè)備進行送電及恢復(fù)。
二、事故原因分析:
(一)電氣一次檢查情況
電氣一次事故分析情況:2013 年5 月22 日14 點00 分,檢修人員拆開空分10KV #2 工作變壓器外殼及高壓、低壓側(cè)連接線,對變壓器進行試驗檢查,試驗結(jié)果如下:
1.變壓器絕緣測試(2500V 搖表):
高壓側(cè)單相對地絕緣:A 相無窮大;B 相無窮大;C 相無窮大,高壓側(cè)相間絕緣:A、B 相無窮大;B、C 相無窮大;A、C 相無窮大。
2.變壓器直流電阻測試(雙橋):
高壓側(cè)阻值:A 相0.473Ω;B 相0.467Ω;C 相0.468Ω;
計算不平衡率為1.28%
3.變壓器高壓電纜直流耐壓試驗:
高壓進線電纜規(guī)格為3*120mm2,A 相直流耐壓至32KV 保持一分鐘,泄漏電流正常;B 相直流耐壓至32KV
保持一分鐘,泄漏電流正常;C 相直流耐壓至32KV 保持一分鐘,泄漏電流正常。
(二)電氣二次檢查情況
1.2013 年05 月22 日04 點29 分34 秒,由于10KV 空分#2 工作變壓器高壓側(cè)電纜故障,造成10KV 空
分#2 工作變壓器開關(guān)(011BDB02)過流Ⅰ段保護動作,動作值:24.25A ;過流Ⅰ段定值:8.03 A ;過流
一段動作時間:0 S,同時由于變壓器高連低保護動作,空分380V 配電室低壓PCB 段進線開關(guān)(011BGB01GS001)跳閘。
2.04 時29 分35 秒,空分380V 配電室快切裝置檢測到低壓PCB 段母線失壓,快切裝置啟動非正常工況切換,切換方式為同時切換,即發(fā)出跳PCB 段進線開關(guān)命令,延時后發(fā)合母聯(lián)斷路器開關(guān)命令。但由于PCB
段進線開關(guān)的控制回路電源取自PCB 段母線上,而此時低壓PCB 段進線開關(guān)已跳閘,低壓PCB 段母線電壓
為0V,則快切裝置所發(fā)跳PCB 段進線開關(guān)命令失敗,同時母聯(lián)斷路器開關(guān)合閘成功,快切裝置根據(jù)內(nèi)部邏
輯檢測到PCB 段進線開關(guān)跳閘命令失敗后,啟動解耦合程序,跳開母聯(lián)斷路器開關(guān)??烨醒b置顯示非正常
工況切換失敗報警,快切裝置閉鎖,整個過程中保護裝置均屬正確動作。
(三)短路故障原因分析
根據(jù)現(xiàn)場勘察和試驗以及錄波圖分析,此次事故的直接原因為變壓器電纜安裝位置不當,A 相電纜彎曲半徑過小,電纜內(nèi)部絕緣經(jīng)長時間受力被破壞,絕緣水平降低,再由于電纜頭制作過程中,銅屏蔽層處制作工藝不合格,銅屏蔽層過長,超過10kV 電纜頭制作標準規(guī)定的55mm,并且屏蔽層處理不規(guī)范,留有毛刺和褶皺,最終導(dǎo)致A 相電纜擊穿并對地(銅屏蔽層)放電造成接地短路并產(chǎn)生弧光(第一個周波),弧光使空氣電離造成電纜A 相與變壓器接線端子C 相兩相相間短路接地(第一至第三個周波),進而發(fā)展成三相相間短路(第三至第五個周波),隨后變壓器保護動作,故障切除,錄波電壓和電流恢復(fù)正常。因此,電纜內(nèi)部絕緣被破壞,10kV 高壓電纜頭制作不規(guī)范,導(dǎo)致A 相電纜擊穿并對屏蔽銅皮放電造成接地短路并產(chǎn)生弧光,進而發(fā)展成三相相間短路是此次故障的直接原因。阜新工程公司維護人員沒有按照工藝標準制作電纜頭,并且在電纜頭制作過程中沒有嚴格按照三級驗收進行質(zhì)量把關(guān),從而沒能及時發(fā)現(xiàn)電纜頭存在的質(zhì)量隱患,以至于導(dǎo)致此次事故的發(fā)生,對此次事故負有主要責任。
2012 年05 月08 日曾發(fā)生過類似事故,當時的技術(shù)管理人員未能徹底分析清楚事故原因分析,對高壓電纜彎曲半徑過小沒有引起充分重視,導(dǎo)致重復(fù)事故發(fā)生,原電儀分廠代行設(shè)備部電儀管理職能,對此次事故負有次要責任。
(四)快切切換失敗原因
根據(jù)快切和保護動作報告以及對二次回路的檢查分析,快切切換失敗的原因為,故障相正好是該段母線的控制電源,故障時進線斷路器失去了控制電源,快切“合母聯(lián)”和“分進線”的命令同時發(fā)出,母聯(lián)合閘成功后,進線由于失去控制電源因此不能分閘,快切檢測到進線沒有分閘,立即發(fā)出跳母聯(lián)母聯(lián),以防反送電及事故擴大,屬正確動作。因此,進線斷路器失去控制電源是快切切換失敗的真正原因。
三、防范措施
(一)對電纜頭的制作過程及工藝加強管理,電纜頭剝好后經(jīng)過點檢員驗收才能熱縮(或冷縮),對于不符合工藝標準的要立即整改,不允許進行下一道工序。
(二)所有電纜頭和電纜中間接頭要加強檢查,尤其是對溫度和絕緣情況兩項要重點檢查,電纜的定期檢查形成制度,對檢查內(nèi)容要有明確的標準要求。同時對電氣設(shè)備的絕緣監(jiān)督要嚴格《DL/T596—2005 電力備預(yù)防性試驗規(guī)程》安排預(yù)試,并按照公司2012 年10 月16 日發(fā)布的《電氣絕緣技術(shù)監(jiān)督實施細》逐級實。
(三)干式變壓器內(nèi)的電纜頭安裝在線溫度監(jiān)測裝置。
(四)化工區(qū)低壓進線開關(guān)控制回路及母聯(lián)開關(guān)控制回路電源均采用UPS 進行供電,以防故障時失去控制源。
(五)對化工區(qū)380V 系統(tǒng)和10kv 系統(tǒng)安裝有變頻器和軟啟動等硅整流設(shè)備的界區(qū)的諧波污染進行普查,對于超標的加以治理,以防止因諧波超標引起的過電壓事故的發(fā)生。
(六)阜新工程公司克旗項目部和電氣分廠加強管理和人員培訓(xùn),嚴格執(zhí)行三級驗收制,把住技術(shù)關(guān),保檢修質(zhì)量符合工藝要求。