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【事故分析】大连某电厂11.12“氢爆”事故初步原因分析


一、事故简述


11月12日23时48分,辽宁某电厂1号发电机组在停机操作过程中发生故障起火,23时53分2号机打闸停机,13日00时05分500kV启备变跳闸,厂用电全失,保安电力由柴油发电机带出。事故时2号机出力约30万千瓦,事故导致1号发电机组顶棚坍塌,设备严重受损。




二、事故处理过程


1. 故障前运行方式


辽宁某电厂装机两台600MW机组,500千伏一次系统采用3/2接线方式,经500kV庄黄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,新东北电气(沈阳)高压开关有限公司。#1、#2发电机型号:QFSN-600-2YHG,600MW,哈尔滨电机有限责任公司。启备变型号:SFFZ10-63000/500,特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


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