一、事件分析
1、設備簡(jiǎn)況:
內蒙古發(fā)電廠(chǎng)4號機組汽輪發(fā)電機為哈爾濱電機廠(chǎng)生產(chǎn)的QFSN-300-2型水氫氫冷發(fā)電機組,額定視在功率353MVA,額定有功功率300MW,功率因數0.85(滯后),定子電壓20kV,定子電流10190A,勵磁電壓365V(100℃),勵磁電流2500A、定子繞組連接方式YY,采用自并勵靜止勵磁系統,發(fā)電機出口采用離相封閉母線(xiàn)。4號機組發(fā)變組保護為北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)的CSC-300G1型數字式發(fā)變組微機型保護裝置和CSC-336GF1型變壓器非電量保護裝置,為2018年10月份更新改造的新保護裝置。事前工況:運行方式:#4機組運行,主系統標準方式。#1、2引風(fēng)機、#1、2送風(fēng)機、#1、2一次風(fēng)機、#1-5磨煤機、#1、3給水泵運行。240刀閘合,#4機AGC投。#4機組有功:238MW,無(wú)功:66.3MVar,勵磁電壓:221.8V;勵磁電流:1791A,發(fā)電機電壓:20.40KV,發(fā)電機電流:7076A。勵磁變電流:58.257A。
2、事件經(jīng)過(guò):
2021年10月11日21時(shí)15分09秒,#4機組事故音響,204開(kāi)關(guān)、4FMK開(kāi)關(guān)、6403開(kāi)關(guān)、6404開(kāi)關(guān)跳閘閃光,6455開(kāi)關(guān)、6456開(kāi)光合閘閃光,6KV快切裝置動(dòng)作,廠(chǎng)用電切換成功。#4機組DCS發(fā)“勵磁主保護”、“勵磁后備保護動(dòng)作”、“汽機跳閘”、“發(fā)電機保護停機”,汽機跳閘,鍋爐MFT動(dòng)作,爐滅火。就地檢查#4機發(fā)變組A、B屏保護裝置,“勵磁變差動(dòng)速斷保護”動(dòng)作出口。就地檢查#4發(fā)電機勵磁變壓器低壓側每相繞組上方和下方有噴射狀灼燒痕跡,低壓側繞組引出線(xiàn)銅排表面有局部灼傷痕跡,各相繞組下方發(fā)現較多熔渣。檢查其余電氣系統各設備未見(jiàn)異常。
3、原因分析:
#4機勵磁變退備后進(jìn)行絕緣、直流電阻測試,結果為高壓側與低壓側及地絕緣合格,低壓側與鐵芯絕緣為零,高壓側直流電阻合格,低壓側直流電阻不合格。調取故障錄波報告及故障錄波曲線(xiàn),保護啟動(dòng)原因為勵磁變低壓側A、B相電流突變,勵磁變差動(dòng)速斷保護動(dòng)作前,發(fā)電機定子電壓、定子電流、轉子電壓、轉子電流無(wú)異常變化。分析事件經(jīng)過(guò)為#4機勵磁變低壓側繞組發(fā)生短路故障,通過(guò)電磁感應造成勵磁變高壓側電流瞬間升高,差流達到差動(dòng)速斷保護定值,保護動(dòng)作跳機。由于發(fā)電機滅磁需要一定時(shí)間,故障電流持續存在,導致勵磁變差動(dòng)保護、勵磁變后備保護動(dòng)作。我廠(chǎng)根據新華電廠(chǎng)2019年12月9日設備事故通報的重點(diǎn)要求對勵磁系統保護進(jìn)行了核查,差動(dòng)保護一直處于投入狀態(tài),并每年進(jìn)行一次定值復核,定期進(jìn)行勵磁變、CT、PT等一次設備紅外成像測溫工作。本次事件中,勵磁變短路在故障初期即被差動(dòng)保護切除,避免了短路故障進(jìn)一步擴大。根據以上情況初步分析本次事件原因為,#4發(fā)電機勵磁變低壓側繞組發(fā)生短路故障,造成發(fā)變組勵磁變差動(dòng)速斷保護動(dòng)作跳機,具體原因有待勵磁變解體后進(jìn)一步分析。
4、暴露問(wèn)題:
1)安全生產(chǎn)責任制落實(shí)不到位,隱患排查治理不深入。勵磁變設備投產(chǎn)達15年,未能意識到設備長(cháng)期運行可能出現的絕緣老化問(wèn)題。
2)技術(shù)管理不到位,判斷絕緣劣化手段不足。最近一次電氣預防性試驗時(shí)間是2020年5月(按規程規定試驗周期為三年),進(jìn)行了絕緣、直流電阻、交流耐壓測試,試驗結果正常。
5、防范措施:
1)加強設備運行期間巡視檢查,開(kāi)展紅外成像測溫工作,加強對變壓器運行溫度的監視。2)利用停機檢修機會(huì )進(jìn)行清掃和外觀(guān)檢查。做好冷卻風(fēng)機定期檢修、維護工作。
6、責任認定:
此次事件責任單位為檢修部電氣隊
二、防范措施落實(shí)表
1加強設備運行期間巡視檢查,開(kāi)展紅外成像測溫工作,加強對變壓器運行溫度的監視,和冷卻風(fēng)機運行情況檢查。
2利用停機檢修機會(huì )進(jìn)行變壓器清掃和外觀(guān)檢查。做好冷卻風(fēng)機定期檢修、維護工作