俄羅斯薩揚電站事故分析.ppt

俄羅斯薩揚水電站8 17事故原因與警示劉光寧吳新潤劉公直2009年11月30日 2009年8月17日8時13分 當(dāng)?shù)貢r間 俄羅斯已建最大水電站 薩揚 舒申斯克水電站發(fā)生了國內(nèi)外水電史上空前的重大事故 截止2009年9月25日統(tǒng)計 已發(fā)現(xiàn)75人死亡 13人失蹤 機組和部份廠房被毀 電站設(shè)備 設(shè)施損失預(yù)估約70億盧布 2009年電能損失89 50億kW h 影響難以估量 事故造成約100t油料流入葉尼塞河 生態(tài)環(huán)境受到威脅 8 17事故原因是什麼 對我們的警示又是什麼 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示 一 電站概況二 事故過程與現(xiàn)象三 事故原因報導(dǎo)與推測四 事故后果與影響五 事故的警示六 結(jié)束語 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示目錄 一 電站概況 薩揚 舒申斯克水電站位于俄羅斯西伯利亞葉尼塞河上游 是葉尼塞河干流上的第4個梯級水電站 總裝機容量6400MW 保證出力2120MW 平均年發(fā)電量234億kWh 是俄羅斯已建最大水電站 水庫正常蓄水位540m 死水位500m 總庫容313億m3 調(diào)節(jié)庫容153億m3 為多年調(diào)節(jié)水庫 發(fā)電為主 兼有灌溉 航運和供水等綜合效益 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 電站擋水建筑物為混凝土重力拱壩 最大壩高245m 壩頂高程547m 壩頂長1066m 壩后式廠房 長288m 寬36m 電站采用單機單管引水發(fā)電 壓力鋼管為外包混凝土壩后背管 直徑7 5m 鋼管壁厚16 30mm 外包鋼筋混凝土厚1 5m 按鋼襯和外包鋼筋混凝土聯(lián)合受力設(shè)計 電站進水口寬7 5m 高11 5m 設(shè)有攔污柵 快速閘門和檢修門槽 快速閘門尺寸7 5m 10 5m 由液壓啟閉機操作 下門操作時間2mim 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 電站主接線采用擴大單元接線 每2臺機組與1組總?cè)萘繛?600MVA的單相變壓器組相連 每臺單相變壓器的容量為533MVA 高壓側(cè)電壓500kV 位于廠壩間 薩揚 舒申斯克水電站1963年開始施工準(zhǔn)備 1968年9月開工建設(shè) 1979年截流 1978年首臺機組投入臨時運行 1987年全部機組投入運行 總工期長達(dá)19年 但到2000年12月13日 才投入正常運行 投產(chǎn)年代 1 機 1978年12月01日2 機 1979年11月05日3 機 1979年12月01日4 機 1980年10月01日5 機 1980年12月01日6 機 1981年11月01日7 機 1984年09月01日8 機 1984年11月01日9 機 1985年12月01日10 機 1985年12月01日 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 下游21 5km處同時興建的馬依斯克電站 最大壩高30m 總庫容1 17億m3 裝機容量321MW 是薩揚 舒申斯克水電站的反調(diào)節(jié)水力樞紐 承擔(dān)薩揚 舒申斯克水電站不均勻出力引起的機組運行流量的反調(diào)節(jié)任務(wù) 調(diào)平下游河段流量和水位的變幅 薩揚 舒申斯克水電站在電力系統(tǒng)中的功能是 供給系統(tǒng)有功功率和無功功率及電能 系統(tǒng)調(diào)頻 功率儲備和事故備用 容量 保證居民的安全 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 電站業(yè)主是俄羅斯大型國有控股企業(yè)俄羅斯水電 RusHydro 公司 電站以500kV接入俄羅斯西伯利亞電網(wǎng) 發(fā)電量占俄羅斯水電公司總發(fā)電量的1 4 據(jù)稱 薩揚水電站每年超過一半的電量 約130億kWh供應(yīng)給位于幾十公里以外的俄羅斯鋁業(yè)聯(lián)合公司 UCRUSAL 所屬兩座大型煉鋁廠以及鋁箔廠 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 水輪機型式與主要參數(shù) 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 水輪機型式與主要參數(shù) 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 水輪機設(shè)計特點 兩臺機采用前期轉(zhuǎn)輪 水頭60 120m 出力15 40萬kw 后期轉(zhuǎn)輪水頭165 220m 額定出力65萬kw 水頭212m以上 出力可達(dá)73 5萬kw 后期轉(zhuǎn)輪最大水頭與前期轉(zhuǎn)輪最小水頭的比值高達(dá)3 67 前后期轉(zhuǎn)輪過渡 是一個非常復(fù)雜的問題 蝸殼與鋼筋混凝土聯(lián)合受力 蝸殼鋼板最大厚度由75mm下降到40mm 采用變高度多邊形焊接座環(huán) 總重252t 分4瓣 上 下環(huán)為箱形結(jié)構(gòu) 單導(dǎo)葉接力器 水潤滑橡膠扇形瓦導(dǎo)軸承 受推力軸承支架尺寸限制 軸的線速度約15m s 單位壓力7kg cm2內(nèi)發(fā)蘭主軸 直徑1945mm 壁厚275mm 重90t 調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓 6 4Mpa 2 10 7型電液調(diào)速器 25 2 63 3型油壓設(shè)備 薩揚水輪發(fā)電機組剖面圖 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 1 補氣管進口2 發(fā)電機導(dǎo)軸承3 勵磁系統(tǒng)輔助發(fā)電機4 上機架5 發(fā)電機轉(zhuǎn)子6 空氣冷卻器7 油壓裝置8 發(fā)電機定子水冷卻熱交換器9 發(fā)電機定子10 推力軸承11 推力軸承強迫潤滑泵12 推力軸承支架13 導(dǎo)葉接力器14 水輪機導(dǎo)軸承15 導(dǎo)水機構(gòu)16 水輪機轉(zhuǎn)輪17 蝸殼18 技術(shù)供水系統(tǒng)排氣19 排水射流泵20 排水泵21 尾水管放空閥液壓傳動22 機組技術(shù)排水射流泵23 蝸殼放空閥24 尾水管進人門 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 薩揚轉(zhuǎn)輪圖 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 樅樹形 薩楊水電站后期水頭變幅不大 各種特征水頭 如水頭變幅Hmax Hmin H0 最大水頭與最小水頭的比值Hmax Hmin 最大水頭與設(shè)計水頭的比值Hmax Ho 最小水頭與設(shè)計水頭的比值Hmin Ho 最大水頭與額定水頭的比值Hmax Hr都在合理范圍內(nèi) 轉(zhuǎn)輪參數(shù)和哈爾濱大電機研究所近年開發(fā)的A956a 糯扎渡 A897 構(gòu)皮灘 相近 但它畢竟是30年前研制的產(chǎn)品 水力性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計都存在許多不足 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 發(fā)電機型號 1285 275 42 4額定容量 640Mw 711MVA最大容量 720Mw 736MVA發(fā)電機轉(zhuǎn)子重量 935t發(fā)電機總重量 1860t定子繞組水冷 轉(zhuǎn)子繞組強迫空冷 與發(fā)電機同軸裝有輔助發(fā)電機和永磁機 前者專門用于帶兩個整流橋的靜止勵磁系統(tǒng)的供電 正常工作和強勵 后者為轉(zhuǎn)速繼電器和機組調(diào)速器供電 發(fā)電機為傘式結(jié)構(gòu) 推力軸承支架置于水輪機頂蓋上 具有一個導(dǎo)軸承 置于上機架中心體內(nèi) 定子機座由6瓣組成 在工地整圓疊裝 無合縫板 發(fā)電機設(shè)計特點 1 機和2 機的初期轉(zhuǎn)輪在1986年11月07日 2機 1987年06月12日 1 機 更換為正式轉(zhuǎn)輪 2 機初期轉(zhuǎn)輪投運后出現(xiàn)過的問題有 水導(dǎo)軸承擺度增大至1 3 2 0mm 水導(dǎo)軸承密封漏水 水導(dǎo)橡膠撕裂 7 11 水導(dǎo)橡膠瓦脫落 兩根水導(dǎo)與頂蓋之間的把合螺拴斷裂 水導(dǎo)軸承體振動達(dá)0 4 0 65mm 擺度1 4 1 5mm 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 2000年3月27日 11月12日 2 機大修發(fā)現(xiàn) 1 轉(zhuǎn)輪葉片進口空蝕達(dá)12mm 未處理 兩個葉片上冠出水邊有裂紋100 130mm 修復(fù) 2 導(dǎo)軸承軸系支撐瓦裂紋 主軸不銹鋼襯套磨損 2009年01月14日至03月16日2 機進行了一次中修 補焊了轉(zhuǎn)輪 發(fā)現(xiàn)并消除了蝸殼與座環(huán)下部連接處環(huán)形焊縫長1m的裂縫 2009年04月21日至2009年08月17日期間 又發(fā)現(xiàn)2 水輪機軸承振動指標(biāo)増加近4倍 但未引起重視 薩揚水電站 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 薩揚水電站 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 薩揚水電站 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 薩揚水電站廠房外觀 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 薩揚水電站俯視圖 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 薩揚 舒申斯克水電站大壩和廠房剖視圖 薩揚水電站樞紐布置圖 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 廠房壩段和機組中心線剖面圖 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 薩揚水電站廠壩間 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 5 機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子吊裝 正常檢修 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 5 機組水輪機轉(zhuǎn)輪吊裝 正常檢修 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示一 電站概況 二 事故過程與現(xiàn)象 據(jù)俄羅斯水電公司8月24日發(fā)布的消息 事故發(fā)生前 2009年8月17日共有9臺機組 1 2 3 4 5 7 8 9 和10 運行 6 機組在維修 1 2 4 5 7 和9 機組由有功和無功功率成組調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)為電網(wǎng)頻率和功率過載狀態(tài)的自動調(diào)節(jié) 8 和10 機組處于單獨調(diào)度 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2009年8月16日23時14分 薩揚 舒申斯克水電站2號機組由備用狀態(tài)投入運行以調(diào)節(jié)負(fù)荷 運行人員將2號機組由有功和無功功率成組調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)為電網(wǎng)頻率和功率過載狀態(tài)自動調(diào)節(jié) 在超過功率調(diào)節(jié)范圍情況下 可優(yōu)先改變負(fù)荷 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2 機組功率調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)表 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2009年8月17日8時0分 水輪機組設(shè)備狀態(tài)表 水頭H 212 04m 電流Ir 26 1千安 電站出力NCT 4390MW 轉(zhuǎn)速n 142 8轉(zhuǎn) 分 上游水位B 537 11m 下游水位H 325 07m 電壓Ur 15 75千伏 頻率f 50赫 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2009年8月17日8時0分 水輪機組設(shè)備狀態(tài)表 水頭H 212 04m 電流Ir 26 1千安 電站出力NCT 4390MW 轉(zhuǎn)速n 142 8轉(zhuǎn) 分 上游水位B 537 11m 下游水位H 325 07m 電壓Ur 15 75千伏 頻率f 50赫 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 比較上列兩表可見 2 水輪機頂蓋軸承的振動振幅 從8時0分到8時13分增大了240微米 從600微米增加到840微米 按規(guī)定 最大值應(yīng)小于160微米 按薩揚電站機組運行細(xì)則規(guī)定 當(dāng)水輪機頂蓋和上機架振動突然増大超過0 16mm 大軸擺度超過0 5mm時 機組應(yīng)卸載并停機 2 機從2009年5月開始頂蓋振動超標(biāo) 8月17日8時0分 在穩(wěn)定運行區(qū) 頂蓋振幅值達(dá)到0 6mm 沒有卸載停機 反而自動將負(fù)荷下調(diào)至475MW 進入振幅更大的 不推薦運行區(qū) 事故發(fā)生在2009年8月17日當(dāng)?shù)貢r間8時13分 格林尼治時間0時13分 莫斯科時間4時13分 先在2 機組附近發(fā)出一聲巨響 水柱從水輪機處的空腔噴入主廠房 淹沒主廠房發(fā)電機層及下面各層 同時 電站中控室發(fā)出聲光警報 電站出力下降到零 造成局部停電 包括廠用電源 9時20分水輪機進水口工作門在壩頂被手動關(guān)閉 截斷了沖入水輪機室的水流 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2009年8月17日8時13分的電站參數(shù) 水頭212 04m 上游水位537 11m 下游水位325 07m 各臺機的運行數(shù)據(jù)如下表 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 功率 流量 開度 油壓設(shè)備壓力 在給定范圍內(nèi) 頂蓋振動幅值 尾水管壓力 頂蓋壓力 媒體視頻顯示 巨大水流從廠房涌出 廠房左側(cè)有疑似火光 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 8月19日拍攝的廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 8月20日從飛機上拍攝的廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠房破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 沖至廠房下游邊墻頂部的2 機組部件 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 排水后展現(xiàn)的2 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 7 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 7 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 7 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 7 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 7 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 9 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 9 機組破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠壩間破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠壩間破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠壩間破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 廠壩間破壞情況 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 從圖片和有關(guān)資料 可以看到能夠反映事故原因的現(xiàn)象有 1 2 機組發(fā)生了毀滅性事故 1 3 4 7 8 9 和10 機組發(fā)生了現(xiàn)象類似的極為嚴(yán)重的破壞事故 5 6 機組的輔助設(shè)備 控制柜 油壓裝置的壓力泵 二次回路與控制線路損壞 發(fā)電機主要開關(guān)部分損壞 2 機組部件在旋轉(zhuǎn)過程中被破壞 發(fā)電機風(fēng)罩被摧毀 3 事故機組存在發(fā)電機短路和抬機現(xiàn)象 4 2 水輪機頂蓋被高壓水沖開 殘缺的水輪機導(dǎo)葉出現(xiàn)在廠房發(fā)電機層地面上 機組部件殘骸由機坑內(nèi)向上拋出 5 廠壩間地面 防火隔墻 背管表面基本完整 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 事故描述 2009年8月17日8時 薩揚 舒申斯克電站水頭212 04m 上游水位537 11m 下游水位325 07m 2 機帶475MW負(fù)荷 按電網(wǎng)頻率和功率過載狀態(tài)自動調(diào)節(jié)方式運行 當(dāng)機組進入 不推薦的運行區(qū) 時 由動態(tài)載荷引發(fā)的頂蓋螺栓疲勞破壞導(dǎo)致螺栓斷裂 在高壓水作用下 頂蓋 轉(zhuǎn)子和上機架向上運動 水迅速淹沒水輪機坑和發(fā)電機部件 當(dāng)轉(zhuǎn)輪下環(huán)移動至314 6m高程時 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)入水泵工況 由于轉(zhuǎn)子儲存的能量 在轉(zhuǎn)輪葉片頭部產(chǎn)生額外的壓力 導(dǎo)致導(dǎo)葉折斷 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 區(qū) 允許運行區(qū) 區(qū) 不推薦運行區(qū) 區(qū) 穩(wěn)定運行區(qū) 區(qū) 不允許運行區(qū) 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2009年通過 不推薦運行區(qū) 的次數(shù) 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 位于 區(qū) 不推薦運行區(qū) 的總時間 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 2006 2009年各臺機組上網(wǎng)小時數(shù) 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 當(dāng)廠房淹至335 0高程 廠房下游平臺 轉(zhuǎn)動著的轉(zhuǎn)子和上機架破壞了2 3 4 發(fā)電機 并使廠房垮塌 母線 控制柜 二次 壓油罐 空壓罐 電梯被破壞 1 10 發(fā)電機全部被淹 由于水的作用 1 3 4 7 10 發(fā)電機短路 7 9 發(fā)電機上機架和機坑遭到重創(chuàng) 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示二 事故過程與現(xiàn)象 三 事故原因報導(dǎo)與推測 事故發(fā)生后的初期 媒體和俄羅斯官方有多種版本的事故原因報導(dǎo) 1 變壓器爆炸說 變壓器爆炸是可能的 存在因變壓器爆炸引發(fā)一系列事故連鎖反應(yīng)的可能性 但不會直接造成如此巨大破壞 現(xiàn)場照片 錄像也不支持變壓器爆炸直接造成引水發(fā)電系統(tǒng)破壞的說法 2 恐怖襲擊說 有恐怖分子自稱在水電站的機房內(nèi)放置了一枚有時間控制裝置的反坦克手榴彈 而炸彈產(chǎn)生的爆炸威力超過他們的預(yù)期 該說法已遭俄羅斯官方的堅決否定 3 壓力鋼管爆裂說 現(xiàn)場照片中看到的事故現(xiàn)象不支持這一說法 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 4 反水錘說 2009年8月24日 巴西水輪機咨詢工程師EulerCruz和RafaelCesario推測 2 機導(dǎo)葉突然關(guān)閉 巨大的水錘壓力引起水輪機轉(zhuǎn)動部分上抬 破壞了蝸殼和壓力鋼管的外圍土建結(jié)構(gòu) 導(dǎo)致發(fā)電機層地板和廠房屋頂?shù)钠茐?尾水管反水錘導(dǎo)致水輪機頂蓋 轉(zhuǎn)輪等上臺 水淹廠房 7 9 機導(dǎo)葉沒有關(guān)閉 發(fā)電機組在水中飛逸破壞 導(dǎo)葉瞬間關(guān)閉可能產(chǎn)生水錘和反水錘 導(dǎo)致類似抬機事故 但一次事故中3臺機組均發(fā)生嚴(yán)重反水錘的可能性微乎其微 而且 從機組型式與布置方式分析 薩彥電站發(fā)生嚴(yán)重反水錘事故的可能性也不大 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 5 人為誤操作說 目前掌握的證據(jù)尚不能排除薩彥水電站817事故原因中 有人為誤操作因素存在的可能性 6 設(shè)備自身帶有缺陷或陳舊老化說 設(shè)備自身帶有缺陷或陳舊老化 長期帶病運行可能是與薩揚水電站817事故有關(guān)的重要因素之一 據(jù)廠家設(shè)定水輪機的工作壽命為30年 出事故時已運行29年零10個月 對該說法應(yīng)給予一定重視 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 7 保護系統(tǒng)沒有啟動說 據(jù)俄新網(wǎng)報道 俄羅斯聯(lián)邦環(huán)境保護 技術(shù)和原子能監(jiān)督局局長尼古拉 庫季因9月14日向記者透露 薩揚 舒申斯克水電站817事故是由于運營中的缺陷和保護系統(tǒng)沒有啟動造成的 該說法值得重視 10月3日以后 媒體對俄羅斯薩揚 舒申斯克水電站817事故原因有了進一步報導(dǎo) 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 10月3日新華網(wǎng)報導(dǎo) 俄羅斯聯(lián)邦環(huán)境保護 技術(shù)和原子能監(jiān)督局在莫斯科召開記者會 發(fā)布薩揚 舒申斯克水電站事故技術(shù)調(diào)查報告 該局局長庫季因說 經(jīng)過深入調(diào)查 有關(guān)方面認(rèn)定水電站事故與恐怖襲擊無關(guān) 而是由一系列原因造成的 其中包括水電站本身設(shè)計缺陷 使用 維護不當(dāng)及管理不善等因素 調(diào)查報告說 薩揚 舒申斯克水電站在上世紀(jì)70年代開始初步運行時曾多次出現(xiàn)技術(shù)故障 技術(shù)人員之后又多次發(fā)現(xiàn)水電站部分設(shè)備存在結(jié)構(gòu)缺陷 在未經(jīng)國家技術(shù)鑒定的情況下 水電站于2000年正式投入運營 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 10月5日俄羅斯 共青團真理報 報道 據(jù)俄技術(shù)監(jiān)察部專家介紹 他們在調(diào)查薩揚 舒申斯克水電站2 機組時發(fā)現(xiàn) 事故發(fā)生前幾個小時 該機組曾6次超極限運轉(zhuǎn) 導(dǎo)致渦輪機葉片發(fā)熱 膨脹了四倍 致使渦輪機劇烈抖動 類似于洗衣機摔干模式下的抖動 最終導(dǎo)致渦輪機螺拴因負(fù)載過重而脫落 分析報告說 事故隱患10年前就已存在 即從上世紀(jì)80年代至今 整個設(shè)備是在危險狀態(tài)下運轉(zhuǎn)的 而事發(fā)前一天 西伯利亞水電公司布拉茨克水電站發(fā)生火災(zāi) 致使原本屬于該電站的發(fā)電負(fù)荷轉(zhuǎn)到了薩揚 舒申斯克水電站 報道說 電站管理層對以上情況 以及關(guān)于 系統(tǒng)操作 與設(shè)備條件不匹配的情況全然了解 但未告知調(diào)度人員 導(dǎo)致事故 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 綜合現(xiàn)場照片及各方報導(dǎo)反映的情況 特別是事故中保護系統(tǒng)沒有動作的說法 以及媒體透露出的事故調(diào)查報告內(nèi)容 從技術(shù)角度 對事故原因和過程較為合理的推測是 2 水輪機 帶病 長期在振動 擺度大的不穩(wěn)定狀態(tài)運行 交變附加荷載已使機組的固定節(jié)點產(chǎn)生疲勞損傷 進入 不推薦的運行區(qū) 運行 強烈振動伴隨可能發(fā)生的機械碰撞 使頂蓋螺栓疲勞破壞 高壓水沖開頂蓋 水淹廠房 事故擴大 當(dāng)水輪機轉(zhuǎn)輪上抬轉(zhuǎn)為水泵工況時 導(dǎo)葉折斷 旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子和上機架使2 5 機組段廠房跨塌和機組破壞 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 2 機頂蓋螺栓狀態(tài)表 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 無疲勞破壞痕跡 23 74 未破壞 6 43 47 53 54 71 41根螺栓螺紋處的平均疲勞斷裂面積為總面積的64 9 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 強烈振動下 疲勞斷裂的2 水輪機頂蓋緊固螺栓 頂蓋已掀開 2號機頂蓋把合螺栓的狀況 80根螺栓 抽查結(jié)果 41根螺栓螺紋處的平均疲勞斷裂面積為總面積的64 9 有2根螺栓 23 74 無疲勞破壞痕跡 可能是靜載荷破壞造成的 剩下6根螺栓未破壞 6 43 47 53 54 71 可能是水輪機事故時 螺母早已不存在 螺栓的化學(xué)分析合格 機械性能合格 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 2 機事故過程示意圖 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 從1 3 4 5 7 8 9 和10 機組的毀壞情況分析 事故原因和過程較為合理的推測是 由于2 機事故 水淹廠房 突然切斷負(fù)荷 機組飛逸 保護未動作 發(fā)電機短路 在強烈振動下 導(dǎo)致發(fā)電機和上機架破壞 2 機事故使臨近的1 3 4 機負(fù)荷迅速下降為零 5 機導(dǎo)水機構(gòu)在事故中關(guān)閉 毀壞情況較輕 負(fù)荷向7 8 9 10 機轉(zhuǎn)移 8 和10 機組處于單獨調(diào)度狀態(tài) 只有7 9 機可自動增加負(fù)荷 達(dá)該水頭下機組最大出力752MW 受導(dǎo)葉最大開度限制 這可能是7 9 機毀壞情況較重的主要原因 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 8時13分各臺機的運行位置 注 1 負(fù)荷是參照8時00分至8時13分 各臺機組負(fù)荷變化 按比例分配的 2 8 和10 機組處于單獨調(diào)度 負(fù)荷不變 3 受最大開度限制 該水頭下機組最大出力為752MW 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 8點13分25秒之后 7 10號機組出力及工作區(qū)域 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示三 事故原因報導(dǎo)與推測 四 事故后果與影響 綜合各方報導(dǎo) 薩揚電站817事故在國內(nèi)外水電史上是空前的 后果與影響極為嚴(yán)重 主要集中在以下幾方面 1 人員損失慘重 截止2009年9月25日統(tǒng)計 已發(fā)現(xiàn)75人死亡 13人失蹤 2 電站設(shè)備 設(shè)施損失巨大 主要生產(chǎn)基金的損失預(yù)估約70億盧布 其中包括 1 2 3 4 7 8 9 和10 機組發(fā)生了現(xiàn)象類似的毀滅性事故和極為嚴(yán)重的破壞事故 5 6 機組的輔助設(shè)備 控制柜 油壓裝置的壓力泵 二次回路與控制線路損壞 發(fā)電機主要開關(guān)部分損壞 由于廠房屋頂和天花板下塌 造成2 5 機組段廠房結(jié)構(gòu) 包括廠房基礎(chǔ) 排柱 橋機軌道大梁 邊墻 屋頂和地板 被摧毀 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示四 事故后果與影響 3 停電損失難以估量 事故后電站停運 造成居民區(qū)停電 只能用其他電廠的電源來緩解 在投入備用電源前 薩揚和哈卡斯鋁冶煉廠的熔爐完全與電網(wǎng)電源切斷 目前熔爐雖然恢復(fù)生產(chǎn) 但俄羅斯鋁業(yè)公司警告說 因電力短缺將在較長時期內(nèi)存在 它可能會失去多達(dá)50萬噸的鋁產(chǎn)量 呼吁加快Boguchany水電站的建設(shè) 以取代失去的發(fā)電能力 4 引發(fā)社會恐慌 電站大壩下游數(shù)個城鎮(zhèn)的居民因擔(dān)心垮壩 一度逃離家園 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示四 事故后果與影響 5 國際形象和聲譽受損 一些輿論借機稱 如果切爾諾貝利核電站事故標(biāo)志著蘇聯(lián)的衰落 薩揚水電站事故則預(yù)示著俄國 技術(shù)終結(jié) 的開始 事故還引起國外對俄國水電技術(shù)和設(shè)備的疑問 俄國在今后國際水電項目競標(biāo)中將受到消極影響 6 生態(tài)環(huán)境受到威脅 事故中共100t油料流入葉尼塞河 形成長達(dá)80km的油污帶 2個養(yǎng)殖場受污染 400t魚死亡 下游沿河一些城鎮(zhèn)供水一度中斷 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示四 事故后果與影響 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示四 事故后果與影響 被污染的下游河道 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示四 事故后果與影響 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示四 事故后果與影響 五 事故的警示 大型 特別是特大型水電站是重要的民用戰(zhàn)略設(shè)施 在國家經(jīng)濟發(fā)展和社會生活中發(fā)揮著重要作用 俄羅斯薩揚水電站817事故的嚴(yán)重后果和惡劣影響再次表明 水電站安全事關(guān)國家經(jīng)濟發(fā)展和社會安定大局 水電站機電設(shè)備重大事故也會導(dǎo)致災(zāi)難性后果 盡管薩揚水電站817事故確切原因目前尚不完全清楚 但我們?nèi)匀豢梢耘e一反三 從中吸取教訓(xùn) 針對水電站建設(shè)和運行中安全薄弱環(huán)節(jié) 開展或加強以下幾方面工作 努力從根本上實現(xiàn)水電站安全 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示五 事故的警示 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示五 事故的警示 根據(jù)以上分析與推測 結(jié)合目前國內(nèi)實際情況 在技術(shù)層面上提出如下建議 1 薩揚水電站817事故說明機電設(shè)備重大事故也會導(dǎo)致災(zāi)難性后果 要提高對水電站機電設(shè)備安全重要性的認(rèn)識 在機電設(shè)備的設(shè)計 制造 安裝及運行各環(huán)節(jié)中將安全理念落到實處 2 薩揚機組的設(shè)計和運行至少有以下問題值得推敲和商榷 采用前 后期轉(zhuǎn)輪 初期能得一些電能 但會使機組選型 總體布置和埋入部份復(fù)雜化 以薩揚為例 前期轉(zhuǎn)輪運行水頭60 120m 后期過渡到175 220m 后期最大水頭和前期最小水頭的比值高達(dá)3 67倍 即使通流部份和發(fā)電機完全按后期設(shè)計 前期 7 9年 極為不利的運行條件 對機組的傷害不是 一些電能 所能補償?shù)?俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示五 事故的警示 俄羅斯薩揚水電站817事故原因推測與警示五 事故的警示 應(yīng)優(yōu)化轉(zhuǎn)輪的水力設(shè)計 減小 不推薦運行區(qū) 的范圍 系統(tǒng)調(diào)度部門應(yīng)根據(jù)模型試驗和電站實測給出的穩(wěn)定運行范圍 掌握機組的運行狀況 合理調(diào)度 避免機組在 強振區(qū) 運行 因環(huán)量