一起因电缆绝缘损坏造成的脱硫母线失压造成机组跳闸的事故分析及处理论文_宁志

(陕西华电榆横煤电有限责任公司榆横发电厂 陕西榆林 719000)

摘要:介绍了某厂因电缆绝缘损坏引起接地保护动作,导致脱硫母线失压、机组跳闸的事故处理过程,并进行了原因分析,提出了具体的防范措施。

关键词:电缆损坏;母线失压;压板虚接;机组跳闸

1 事故概况

2018年2月27日01:14:00,某电厂2号机组负荷550MW,主汽压力23.4MPa,主汽温度569℃,再热蒸汽温度568℃,给水流量1623t/h,主汽流量1701 t/h,总燃料量189 t/h,A、B一次风机、送风机、引风机运行,A、B、C、D、E、F磨煤机运行,A、B、C电动给水泵运行,脱硫2A、2B、2C、2D、2E、2F 六台浆液循环泵运行,2A、2B、2D 三台氧化风机运行,机组稳定运行。

01:14:43 脱硫10kV 2T段工作电源进线开关跳闸(接地保护一段保护动作),脱硫2T段母线失压,六台浆液循环泵、三台氧化风机跳闸,01:20:30脱硫吸收塔净烟气出口温度达80℃,触发“脱硫请求锅炉MFT保护”动作,锅炉MFT,机组跳闸。

经检查隔离故障点,机组于2月27日02:50 锅炉点火,04:50 汽轮机定速3000r/min,05:02机组并网运行。

2 脱硫系统10kV母线接线情况

2.1 基本概况

某电厂脱硫系统电源独立设10kV段,每台机组一段,共两段,两段间设联络断路器。脱硫系统内的10kV设备由脱硫系统10kV段供电。两台机组脱硫系统低压共设380V脱硫PC A、B段,由两台暗备用低压干式变供电。两台低压干式变电源分别引自各自机组脱硫10kV段。10kV脱硫1T段正常由1号机组10kV 1C段通过2台开关串联供电,10kV脱硫2T段正常由2号机组10kV 2C段通过2台开关串联供电,两段母线之间的联络开关正常在联动备用状态。

脱硫2T接线

380V脱硫PC A、B段分别由10kV脱硫1T段和10kV脱硫2T段经容量为2000kVA的干式变供电,两段PC间设联络开关,互为备用,一段失电后通过手合母线联络开关供电。

380V脱硫保安MCCA、 B段分别由380V脱硫PCA、 B段(正常电源)和1号机380V保安PC B段、2号机380V保安PC B段(备用电源)两路电源经快速自动切换开关由正常电源供电,当正常电源消失后,经快速自动切换开关自动切至备用电源供电。

脱硫系统主接线图

10kV脱硫2T段主要负荷:

脱硫变06BT、吸收塔循环泵(2A、2B、2C、2D、2E、2F)、氧化风机(2A、2B、2C、2D)

380V脱硫PC A、B段主要负荷:

PC A段:吸收塔搅拌器(1A、1B、1C、1D、1E)、1B吸收塔电动门配电柜电源、1号脱硫CEMS电源、石膏排出泵(1A、1B、1C、1D)、1号热控电动门配电柜、脱硫保安MCC A段工作电源。

PC B段:吸收塔搅拌器(2A、2B、2C、2D、2E)、2B吸收塔电动门配电柜电源、2号脱硫CEMS电源、石膏排出泵(2A、2B、2C、2D)、2号热控电动门配电柜、脱硫保安MCC B段工作电源。

380V脱硫保安段主要负荷:

脱硫保安MCC A段:氧化风机油站控制柜(1A、1B、1C、1D)、吸收塔循环泵油泵(1A、1B、1C、1D)、1A吸收塔搅拌器、1号机CEMS电源、脱硫DCS保安电源、直流电源、UPS主电源。

脱硫保安MCC B段:氧化风机油站控制柜(2A、2B、2C、2D)、吸收塔循环泵油泵(2A、2B、2C、2D)、2A吸收塔搅拌器、2号机CEMS电源、脱硫DCS保安电源、直流电源、UPS旁路电源。

2.2 机组跳闸前脱硫系统母线运行方式:

脱硫1T段和2T段正常运行,1T和2T联络开关处于热备用,脱硫PC A、B分别在脱硫1T、2T 10kV段带电运行,电气相关保护投入正常。

380V脱硫PC A、B段分别由10kV脱硫1T段和10kV脱硫2T段经容量为2000kVA的干式变供电正常。10kV脱硫2T段进线开关跳闸失压后,脱硫PC B段失压,脱硫PC B段进线开关4082跳闸,脱硫保安MCC B段电源由正常电源切至备用电源带,运行正常。

3 现场检查情况

(1)检查脱硫低压干式 B变变压器高压侧10kV B相电缆头根部距离三芯指套20cm处冷缩绝缘管击穿(见图片一),对屏蔽层放电,外观检查未发现电缆砸伤、外力击打痕迹。

(2)低压干式 B变开关(1822)保护装置发接地保护一段跳闸,但开关未动作,检查保护压板投入,进一步检查保护压板,发现保护压板接触不良,有虚接现象,低压侧开关(4082)检查已跳开。

图片一

(3)10kV 2T段母线进线开关(1802)接地保护一段保护动作跳闸。

(4)脱硫10kV 2T段母线失压,六台浆液循环泵、三台氧化风机全停,净烟气出口温度达80℃动作,脱硫请求MFT保护动作,触发锅炉MFT保护动作,汽轮机跳闸,机组解列,保护动作正确。

4 原因分析

(1)机组跳闸原因:脱硫六台浆液循环泵全部跳闸,吸收塔净烟气出口温度80℃,脱硫请求MFT主保护动作,锅炉MFT,机组跳闸。

(2)脱硫六台浆液循环泵全部跳闸原因:脱硫10kV 2T进线开关跳闸,脱硫10kV 2T段母线失电。

(3)脱硫10kV 2T段工作电源进线开关跳闸母线失电原因:脱硫PC B段低压干式变压器高压侧10kV电缆发生绝缘击穿故障后,脱硫10kV 2T段低压干式B变间隔10kV开关保护拒动,故障点未隔离,引起脱硫10kV 2T段工作电源进线保护装置零序一段保护启动并跳闸,使得脱硫10kV 2T段母线失压。

(4)脱硫10kV 2T段低压干式B变开关保护拒动原因:开关保护跳闸出口硬压板接触不良,压板连接片存在虚接现象。

(5)脱硫PC B段低压干式变压器高压侧10kV电缆击穿原因:基建施工期该电缆头制作安装工艺不良,电缆存在伤病。对该电缆头解剖发现,电缆被击穿出了一个5mm的小圆洞,圆洞处的电缆主绝缘层存在刀口划痕(见图片五),此划痕对主绝缘造成了伤害,形成了薄弱点,造成了电缆绝缘击穿。

电缆头解剖后,电缆被击穿出了一个5mm的小圆洞,圆洞处的电缆主绝缘层存在刀口划痕。(见图片二)

图片二

(6)检查脱硫PC B段低压干式变压器高压侧10kV电缆预试情况:按照DL/T596-2005《电力设备预防性试验规程》第11.3.1橡塑绝缘电力电缆线路的试验项目、周期和要求,第5项:电缆主绝缘直流耐压试验在电缆新作终端或接头后进行,脱硫PC B段低压干式变压器高压侧10kV电缆自2014年7月投产后未进行电缆头的更换(投产前试验报告图片六),期间按照DL/T596-2005《电力设备预防性试验规程》第11.3.1,第1项:电缆主绝缘的绝缘电阻测试工作要求,对其主绝缘用2500V摇表进行了绝缘电阻测试,测量变压器高压侧及电缆三相对地阻值均>1000MΩ。

5 问题及整改措施

(1)对故障的10kV电缆进行修复与直流试验合格后投运。

(2)因现有运行规程和操作票未规定对10kV开关柜的保护出口压板投入后的通断测量检查,现对运行规程和操作票进行修订,明确10kV开关柜开关由冷备用转热备用前对保护出口压板进行测量检查,要求运行人员使用万用表打至直流电压档,在测得压板上下对地无电压时,把万用表切至电阻档,测量压板上下两端电阻,保证接触良好,确认压板投入正常并做记录。

(3)发现接触不良的出口压板,对其进行处理,并重新进行传动试验,确保可靠性。

(4)运行人员定期对10kV开关柜保护出口压板松紧度进行检查并紧固。

6 结论

一是基建施工期及机组检修期间必须对动力电缆头制作安装工艺加强监督和质量验收,防止电缆存在伤病带入机组生产期造成机组停运。二是运行人员定期对10kV开关柜保护出口压板松紧度进行检查并紧固。运行规程和操作票要明确规定10kV开关柜开关由冷备用转热备用前对保护出口压板进行测量检查,确认压板上下对地无电压时,接触良好,投入正常并做记录。

参考文献:

[1]李俊伟.浅析220kV变电站母线失压及处理[J].企业导报,2016(05):150-151.

[2]张彦锋.一次TA二次电缆绝缘损坏引起的机组跳闸[J].电力安全技术,2011,13(10):49-50.

作者简介:

宁 志(1971,),男,黑龙江哈尔滨人,榆横发电厂总工程师,主要从事火力发电厂技术管理工作。

论文作者:宁志

论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期

论文发表时间:2019/1/16

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