操作箱内交流串直流,开关跳闸全厂停电

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2017年11月09日

2007年4月7日,某厂在500kV接地刀闸操作箱内进行消缺工作中,不慎使交流电源串入直流控制系统,造成两台运行中的主变500kV侧4台开关同时跳闸,运行中的两台机组跳闸,全厂对外停电。
【事故经过】
事故前机组运行方式:1、3号机组AGC运行,1号机组负荷610MW,3号机组负荷590MW,2号主变、500kV 5022开关、5023开关检修状态,常石5201线、常牌5202线运行正常。
2007年4月7日10:56:46 5031、5032、5013、5011开关同时跳闸,1、3号发变组从系统解列,NCS无事故音响报警。
10:53:46 1、3号机组跳出AGC方式,首出, PLU动作,1、2、3、4号高调阀、左、右中调阀开度自关正常,1、3号汽机转速最高至3145、3146 rpm 。
10:53:54 1号机汽泵1A、1B振动大相继跳闸,电动给水泵联启正常;3号机汽泵3A跳闸,首出:高压抗燃油压力过低,电泵联起。
10:54:07 1、3号炉给水流量低低锅炉MFT,汽机跳闸;发电机出口开关仍在合闸状态,手动打闸灭磁(3号发电机手动拉开灭磁开关),6kV厂用电1A1/1A2/1B1/1B2/3A1/3A2/3B1/3B2段备自投装置动作正常,慢切至03启备变接带。
1、1号机组厂用负荷动作情况
检查确认6kV辅机中除循环水泵及闭式水泵外,其余辅机均跳闸;400V辅机真空泵及开式水泵未跳闸;主机润滑油交流辅助油泵联启正常,主油箱备用排烟风机未联启,手动启动;交流密封油泵备用泵未联启,密封油直流事故油泵联启;直流事故油泵联启,后切为交流油泵运行;备用定冷水泵联启正常;备用EH油泵联启正常,备用轴加风机未联启。
空预器辅助电机未联启后手动启动主电机运行;备用火检冷却风机联启正常;风机油站的油泵均未联启,手动启动,一次风机电机油站的油泵联启正常;备用炉水循环泵冷却水泵未能联启,手动启动。
2、3号机组厂用负荷动作情况
空预器3A主电机跳闸切换至备用电机,空预器3B跳闸备用电机没有联起;送、引、一次风机跳闸,密封风机跳闸,炉水循环泵冷却水泵跳闸备用泵没有联起,火检冷却风机未跳闸,送风机、一次风机润滑油站油泵跳闸备用泵未联启,引风机冷却风机跳闸备用风机未联启,磨煤机润滑油泵未跳闸,备用泵联起双泵运行,冷干机跳闸,空压机C跳闸。
主机TOP、AOP联锁启动,EH油泵跳闸备用泵联起,两台交流密封油泵跳闸事故油泵联起,密封油箱排烟风机跳闸备用风机未联起,主油箱排烟风机跳闸备用风机未联起,轴加风机跳闸备用风机未联起,凝泵3B跳闸、3A没有联启,循环水泵、开式水泵及闭水泵未跳闸,真空泵未跳闸,小机润滑油泵未跳闸。
3、事件处理经过
确认锅炉MFT、汽机跳闸,而发电机出口开关未跳闸,手动拉开1、3号发电机出口开关;检查主机、小机油系统备用油泵、事故油泵联启正常,确认厂用电6kV各段备用电源投入正常,启动各交流油泵,停运直流油泵,确认氢油水系统正常,以确保安全停机。启动空预器1A、1B、3B,手动强提扇形板,检查炉侧各挡板打开锅炉自然通风。
联系老厂供汽,开老厂来汽的就地疏水门,恢复辅汽及轴封供汽。小机密封水回水切至地沟,小机1A、1B、3A盘车投入,运行正常,小机3B盘车不能正常投入。开启机侧各疏水手动阀,通知化学停用加药。恢复锅炉各辅机的油系统正常运行,投入跳闸磨煤机蒸汽隋化。恢复1、3号机凝结水系统运行。主机转速到零,投入1、3汽机盘车正常。
【原因分析】
1、根据录波波形中的交流数据显示一次设备没有故障电流,但所有开关量信号都有抖动现象,检查所有信号只发现5011、5013、5031、5032开关分相操作箱的I跳A、B、C相指示灯全亮,直流电源监测装置显示电压欠压最低至24V,其他没有任何信号。初步判定交流串入直流系统导致开关跳闸。因当时,502327接地闸刀C相因电动操作合不上,进行该闸刀的消缺检查工作,估计串入点为502327 C相接地闸刀操作箱内辅助接点有交流串电现象。
2、针对500kV两组线路开关5021、5033开关未跳闸的原因进行分析,发现与发变组有关的1号主变的5011、5013开关及与3号主变有关的5031、5032开关都有经发变组保护出口后启动的继电器1、2 TJR,当1、2TJR继电器动作后即跳开500kV开关。当交流220V电源串至直流110V负电源时,该继电器可能动作。分析其原因为发变组保护动作出口接点至500kV断路器分相操作箱1、2TJR的电缆较长,由于电缆电容的存在,当直流负电源串入交流电时,该继电器会动作,导致跳开其500kV开关。
3、现场模拟试验
5022开关当时停运检修,即对5022开关的1TJR进行试验,测量其直流动作电压为65V,动作电流为12mA;模拟事故情况,在I路控制回路负电源上加入交流电压,当交流电压为130V,电流为8.9 mA时,1TJR有50Hz鸟啄动作现象。再次试验,去除4D97发变组来的外接电缆,重复以上试验,1TJR继电器不动作。因此可判断为交流串入直流系统,1TJR动作导致开关跳闸。
4、设备解体检查
对当时有检修消缺工作的502327C相接地闸刀控制箱进行检查,寻找交流电源串入直流电源的位置。发现控制箱内有一塑料盖板。询问检修人员当时情况,5011、5013、5031、5032开关跳闸前,检修人员多次提升、放下该小门板,且有一塑料盖板挤裂掉下。因500kV 闸刀控制方式有手动操作和电动操作两种方式,手动和电动操作间闭锁,采用手提升小门板遮盖闸刀操作把手插入孔的方式因此认为开关跳闸与该操作有关。解体检查未发现明显短接点,小门板带有三副辅助接点,一副常闭接点SP5接在闸刀交流控制回路;一副常开接点SP8接入500kV NCS测控装置,用于发手动操作信号,该接点为直流负电源;一副常开接点SP7接于小门板自吸住的电磁铁回路,电磁铁回路有一整流元件,其为交流回路。电磁铁整流元件处于SP8辅助接点上方。后又详细检查发现控制箱地板脚落里有一根4~5Cm长的铜丝,再细查发现整流元件交流输入端脚祼露,SP8接点接线端子祼露。所以可判断在检修人员多次提升、放下小门板时,整流元件上方掉落的铜丝在受振动滑落过程中,正巧搭接在整流元件交流端脚与SP8辅助接点的祼露接线端子上,交流电源串入直流系统,造成5011、5013、5031、5032开关同时跳闸。
【防范措施】
1、由于分相操作箱内的TJR继电器动作电压虽满足55%~70%的要求,但其动作功率小于1W,不满足规程大于5W的要求,应更换为大功率继电器,以保证动作可靠性,防止再次发生交直流互串的开关跳闸问题。
2、对控制箱内隐蔽处进行彻底检查,清除可能的杂物。
3、对全厂直流系统进行摸底检查,从设计、安装、试验、检修管理上查清目前全厂直流系统的状况,分系统、分等级对交流可能串入直流系统及造成的影响进行危险点分析及预控制,制定出涉及在直流系统上工作的作业指导书。
4、交直流电源在同一盘柜中必须保证安全距离、有效的隔离措施。
5、凡是在电气二次或热控系统回路上的工作,必须使用核对准确的图纸。
6、在热工和电气二次回路上工作(包括检查),严格工作票制度,做好危险点分析预防措施,在现场监护下工作。
7、加强检修电源的使用和管理。在保护室、电子间、控制盘、保护柜等处接用临时工作电源时必须经公司审批措施到位后方可使用。在上述区域任何施工用电一律从试验电源插座取用,工作票上要注明电源取自何处。
8、检查各级直流保险实际数值的正确性,接触的良好性,真正做到逐级依次向下,防止越级熔断,扩大事故。
 

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