電廠#發(fā)變組雷擊事故調(diào)查報(bào)告

1、電 廠# 9 發(fā) 變 組 雷 擊 事 故 調(diào) 查 報(bào) 告1、事故簡(jiǎn)稱：9 9發(fā)變組遭雷擊損壞事故2、企業(yè)詳細(xì)名稱：深圳海恩熱電股份有限公司海恩熱電廠；業(yè)別：電業(yè) /發(fā)電3、事故起止時(shí)間：2007年6月10日3時(shí)57分至2007年7月5日5時(shí)4、事故發(fā)生地點(diǎn)：海恩熱電廠內(nèi)5、事故發(fā)生時(shí)氣象及自然災(zāi)害情況：氣溫 32C,雷暴雨6、事故歸屬：海恩熱電廠7、事故等級(jí)：一般設(shè)備事故8、事故類別：設(shè)備事故9、本次事故經(jīng)濟(jì)損失情況：(略)10、事故前工況：事故前# 9發(fā)變組因供熱需要，一直連續(xù)運(yùn)行，運(yùn)行記錄表明發(fā)變組各參數(shù)穩(wěn)定、 振動(dòng)正常，機(jī)組所帶負(fù)荷小于額定出力，發(fā)變組處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。11、事故主設(shè)備

2、情況：19951995 年#9主變型號(hào)：SFP7-75000/110,額定容量75MVA天威保變公司生產(chǎn),年11月投運(yùn)。上次年度檢修時(shí)間于2007年1月7日結(jié)束。# 9發(fā)電機(jī)型號(hào)：WXBL054額定功率60MW濟(jì)南發(fā)電機(jī)設(shè)備廠生產(chǎn)，11月投運(yùn)。上次大修時(shí)間于 2007年1月7日結(jié)束。12、事故經(jīng)過:(1) 2007年6月10日，9 9發(fā)變組和# 01高變?cè)赩I段母線上運(yùn)行，歡熱I線和歡熱n線由VI段母線輸出。凌晨時(shí)分，雷雨交加，大雨傾盆，閃電頻繁。2時(shí)45分，歡熱n線遭雷擊跳閘，自動(dòng)重合閘成功。雷擊時(shí)，歡熱n線B相電流1584A,零序電流1461.6A,差動(dòng)電流2340A,放電點(diǎn)距電廠1.2公

3、里。以上數(shù)據(jù)表明，當(dāng)時(shí)雷擊導(dǎo) 致線路B相對(duì)地有閃絡(luò)現(xiàn)象。歡熱I線在歡熱n線跳閘期間正常運(yùn)行。(2)在歡熱n線遭雷擊跳閘并自動(dòng)重合閘成功時(shí)，# 9發(fā)變組運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)瞬間波 動(dòng)，隨即恢復(fù)正常。由于戶外仍是雷雨交加無法就近檢查，并且機(jī)組又無異常報(bào)警 信號(hào)，9 9發(fā)變組繼續(xù)運(yùn)行。3時(shí)57分，9 9發(fā)電機(jī)突然跳閘，縱差保護(hù)、瓦斯保護(hù)、間隙零序保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組隨即遮斷。運(yùn)行人員、檢修人員及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，99主變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，低壓側(cè)a相出線套管崩裂向外噴油，三相高壓套管本體部件均發(fā)生位移，錯(cuò)位約20mm冷卻器拉桿從變壓器本體掛鉤上脫落，以上現(xiàn)象說明變壓器內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重的短路沖擊故障。根據(jù)中性點(diǎn)零序保

4、護(hù)動(dòng)作的現(xiàn)象，初步斷定#9主變中性點(diǎn)間隙遭受雷擊過電壓。(4)事故發(fā)生后，電廠對(duì)# 9發(fā)電機(jī)進(jìn)行了預(yù)試檢查，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)# 9發(fā)電機(jī)的C相 繞組直流耐壓試驗(yàn)不合格，當(dāng)測(cè)試電壓升到9kV時(shí)C相繞組出現(xiàn)放電現(xiàn)象。試驗(yàn)表明，9 9發(fā)電機(jī)C相定子線圈出現(xiàn)故障，必須處理。13、事故報(bào)告、搶修情況:2007年6月10日3時(shí)57分事故發(fā)生。4時(shí)20分值長(zhǎng)通知電廠主管領(lǐng)導(dǎo)、安 技部、檢修部相關(guān)技術(shù)人員。4時(shí)50分，檢修部到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)處理，發(fā)現(xiàn)主變低壓側(cè)a相套管瓷件破裂噴油，關(guān)閉了# 9主變油枕到主變的閥門，減少變壓器油的泄漏。6月10日5時(shí)20分，將初步檢查結(jié)果(變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障)報(bào)告電廠 安技部、檢修部。安技

5、部立即向廠長(zhǎng)、總工匯報(bào)并上報(bào)公司生技部和公司領(lǐng)導(dǎo)，同 時(shí)通知公司企發(fā)部相關(guān)人員聯(lián)系保險(xiǎn)公司報(bào)險(xiǎn)，隨后公司生技部向深圳能源集團(tuán)安 委辦進(jìn)行了口頭匯報(bào)，并在當(dāng)天下午向深圳市貿(mào)工局電力處和深圳能源集團(tuán)安委辦 進(jìn)行了書面匯報(bào)。(3)事故發(fā)生當(dāng)天早上，由公司主管生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)主持，在電廠召開# 9主變初步事故 分析和搶修方案研討會(huì)，初步分析# 9主變事故原因，安排# 9主變、9 9發(fā)電機(jī)后 續(xù)檢查工作，討論事故搶險(xiǎn)方案。6月10日16時(shí)，9 9主變油樣化驗(yàn)結(jié)果表明變壓器內(nèi)部發(fā)生了電弧性故障，需要吊罩處理。同時(shí)，經(jīng)檢查確定# 9發(fā)電機(jī)定子C相線圈受到故障電流的沖擊后,線圈絕緣材料已經(jīng)損壞，需要修理。電廠立即與制

6、造廠家聯(lián)系，制定了查找故障點(diǎn) 和抽轉(zhuǎn)子工作方案。6月11日9時(shí)，由公司總經(jīng)理主持在電廠二樓會(huì)議室再次召開#9主變和# 9發(fā)電機(jī)事故分析和搶修方案討論會(huì)。鑒于#9主變故障不能在短期內(nèi)消除，制造廠家認(rèn)為需要近2個(gè)月時(shí)間方可恢復(fù)運(yùn)行。為此，公司決定盡快將原#4主變修復(fù)后安裝于#9主變位置，以替換# 9主變運(yùn)行，縮短檢修工期。#9主變恢復(fù)經(jīng)過：從6月13日開始，對(duì)損壞的# 9主變進(jìn)行了解體拆卸，并轉(zhuǎn)運(yùn)至三控汽機(jī)房?jī)?nèi)。6月28日，原# 4主變搶修完畢，各項(xiàng)試驗(yàn)合格后運(yùn)至#9主變基礎(chǔ)處，開始組裝就位。至7月4日，該變壓器電氣交接試驗(yàn)結(jié)束，各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。7月5日凌晨，該變壓器進(jìn)行了零起升壓試驗(yàn)、全電壓沖

7、擊試驗(yàn)、保護(hù)帶開關(guān)傳動(dòng)試驗(yàn)，一切正常。7月5日5時(shí)，該主變一次并網(wǎng)成功。運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，該主變溫升、振動(dòng)均在合格范 圍內(nèi)，紅外成像溫度場(chǎng)均勻，無異常過熱點(diǎn)，可以正常投入運(yùn)行。#9發(fā)電機(jī)檢修經(jīng)過：6月14日，轉(zhuǎn)子抽出。經(jīng)直流加電壓試驗(yàn)，確定了第56槽定子線圈中間部位為故障點(diǎn)，與2006年12月大修檢查發(fā)現(xiàn)的第55槽故障線圈相鄰，該線棒必須更換。在緊 急聯(lián)系廠家盡快提供新線棒的同時(shí)，對(duì)損壞的#9發(fā)電機(jī)線棒進(jìn)行拆除。6月25日，新線棒嵌到槽內(nèi)，且耐壓試驗(yàn)合格。 6月28日，9 9發(fā)電機(jī)定子繞組交 流耐壓試驗(yàn)合格。6月29日，9 9發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回裝。7月1日，9 9發(fā)電機(jī)交接試驗(yàn) 結(jié)束，數(shù)據(jù)合格，具備試運(yùn)

8、條件。7月5日，9 9發(fā)電機(jī)零起升壓工作結(jié)束，空載滿速運(yùn)行，試驗(yàn)項(xiàng)目全部合格。(8)為滿足深圳保供電需要，在 6月20日至7月3日期間，電廠采用了# 7燃機(jī)單 循環(huán)發(fā)電，減少了事故停機(jī)時(shí)間約 112.44小時(shí)，減少發(fā)電量損失共計(jì) 1054.60萬千 瓦時(shí)。(9)按照原# 9主變損壞情況，制造廠家認(rèn)為修理需要近2個(gè)月時(shí)間。由于采取將原#4主變修復(fù)后安裝于# 9主變位置，替換# 9主變運(yùn)行，使事故恢復(fù)時(shí)間縮短了 35天，極大程度的減少了事故造成的損失。14、事故原因分析：#9主變事故原因分析99主變事故的原因是變壓器在正常運(yùn)行中遭受雷擊造成，具體分析如下:7月4日，對(duì)# 9主變放油吊罩檢查，發(fā)現(xiàn)低

9、壓側(cè) a、b相繞組末端出線連接銅排間 有放電燒灼痕跡并呈波浪狀變形，A、B相間隔板下端與絕緣紙板固定綁扎布帶斷開，繞組下部墊塊崩出，鐵心無明顯缺陷但器身上附著大量碳黑異物，高、低壓側(cè)線圈 無明顯損壞。查所有避雷器均完好且都有動(dòng)作記錄，但與故障前檢查數(shù)據(jù)比，A相動(dòng)作5次，B相動(dòng)作2次，C相動(dòng)作2次，中性點(diǎn)避雷器未裝計(jì)數(shù)器未能統(tǒng)計(jì)動(dòng)作次 數(shù)。查變壓器、避雷器接地線也完好無損。避雷器多次動(dòng)作表明歡熱線多次遭受雷 擊。在事故前一個(gè)多小時(shí)，與該發(fā)變組共用一條母線的歡熱n線就遭受雷擊跳閘并 自動(dòng)重合閘成功，但# 9發(fā)變組無異常報(bào)警信號(hào)，繼續(xù)保持運(yùn)行工況。受雷擊影響，9 9主變多次承受了較高的雷電過電壓。查

10、主變保護(hù)紀(jì)錄，6月10日3時(shí)57分故障時(shí)發(fā)生了主變中性點(diǎn)間隙放電報(bào)警，表明故障時(shí)#9主變110kV架空線路遭受雷擊，發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)放電，導(dǎo)致主變中性點(diǎn)對(duì)地電壓急劇升高（正常運(yùn)行時(shí) 主變中性點(diǎn)對(duì)地電壓近似為 0）,擊穿了間距為11cm的保護(hù)間隙，串聯(lián)在保護(hù)間隙 回路中的CT保護(hù)裝置檢測(cè)并發(fā)出了報(bào)警信號(hào)。因此，該報(bào)警信號(hào)確切地說明事故發(fā) 生當(dāng)時(shí)變壓器高壓線路遭受了雷擊。同時(shí)，深圳市氣象局提供的材料也證實(shí)了事發(fā) 當(dāng)時(shí)深圳地區(qū)發(fā)生了強(qiáng)雷暴現(xiàn)象（凌晨 2時(shí)至4時(shí)雷擊超過4000次）。變壓器是個(gè)電感線圈，當(dāng)中性點(diǎn)保護(hù)間隙被擊穿時(shí)，必然會(huì)在繞組中產(chǎn)生極高的自 感電動(dòng)勢(shì)，即發(fā)生了過電壓。本變壓器中性點(diǎn)安裝了過電

11、壓保護(hù)裝置，由保護(hù)電間 隙和避雷器并聯(lián)組成，正常情況下過電壓能夠通過避雷器吸收。事故后，對(duì)主變高 壓側(cè)及中性點(diǎn)的避雷器進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果合格，表明當(dāng)時(shí)各個(gè)避雷器均能正常工作， 同時(shí)也表明事故發(fā)生時(shí)作用于變壓器上的雷電波電壓非常高、能量非常大，避雷器 動(dòng)作僅能吸收部分能量（如上所述，出口避雷器的計(jì)數(shù)器表明避雷器確有多次動(dòng)作） 并沒能將過電壓全部降下來。由于該變壓器繞組采用Y - 接法，繞組中產(chǎn)生的過電壓耦合到主變低壓側(cè)后，在 低壓側(cè)a相繞組引線所連銅排轉(zhuǎn)角的尖端處因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)集中，從而感應(yīng)的過電壓最高， 導(dǎo)致與相鄰的低壓側(cè)b相繞組引線所連接的銅排之間產(chǎn)生電弧擊穿，引發(fā)了低壓側(cè)a相繞組線圈短路。通過變壓

12、器解體檢查發(fā)現(xiàn)，變壓器高、低壓線圈承受住了短路電流，未受到損傷，但是短路電流產(chǎn)生的巨大電動(dòng)力，使低壓側(cè)引線銅排、高、低壓 套管受到損傷，變壓器油嚴(yán)重碳化，并污染了整個(gè)變壓器。#9發(fā)電機(jī)故障原因:直接原因：#9主變?cè)馐芾讚粼斐? 9主變低壓側(cè)a、b相繞組發(fā)生相間弧光短路，即# 9發(fā)電機(jī) 出口發(fā)生短路故障，致使# 9發(fā)電機(jī)定子繞組承受了巨大的短路電流沖擊，巨大的 短路電流產(chǎn)生了強(qiáng)大的電磁力。在該沖擊力作用下，C相繞組絕緣被破壞。間接原因：#9發(fā)電機(jī)是調(diào)峰機(jī)組，須經(jīng)受長(zhǎng)期的頻繁起停，致使絕緣材料頻繁發(fā)生熱脹冷縮 的現(xiàn)象。但是，該型號(hào)發(fā)電機(jī)定子線圈未設(shè)計(jì)滑移層，絕緣材料受到的應(yīng)力不能得 到釋放。在運(yùn)行

13、年限長(zhǎng)且啟停次數(shù)多的工況下，繞組絕緣極易發(fā)生老化磨損，使得 絕緣水平逐漸下降，承受過電壓、過電流沖擊的能力也隨之下降。因此，設(shè)計(jì)缺陷 是造成# 9發(fā)電機(jī)故障的一個(gè)間接原因。15、事故暴露的問題:# 9發(fā)電機(jī)因多次啟停對(duì)發(fā)電機(jī)線圈的絕緣壽命影響較大，頻繁啟停的熱脹冷 縮引起定子線圈絕緣老化。上次大修及本次搶修均發(fā)現(xiàn)多處線圈絕緣有磨損及松動(dòng) 現(xiàn)象。(2)事故后對(duì)避雷器進(jìn)行了檢查試驗(yàn)，所有避雷器性能完好。在避雷器均有多次動(dòng) 作的情況下，雷電波依舊對(duì)主變產(chǎn)生過電壓損傷，說明事故發(fā)生時(shí)作用于變壓器上 的雷電波電壓非常高、能量非常大，避雷器動(dòng)作僅能吸收部分能量，并沒能將過電 壓降下來，最終能量通過保護(hù)間隙

14、釋放。這也說明雷電波超過了#9主變避雷器的防護(hù)作用。16、對(duì)事故的定性、責(zé)任分析和對(duì)責(zé)任人的處理意見：(1)事故定性：#9主變事故責(zé)任分析:#9主變故障當(dāng)天，深圳地區(qū)雷電極為頻繁，深圳氣象局記錄值為凌晨2時(shí)至4時(shí)雷擊超過4000次，# 9主變所在的歡熱II線遭受多次雷擊。3時(shí)57分，9 9發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，9 9主變中性點(diǎn)間隙放電的現(xiàn)象表明此時(shí)有強(qiáng)雷電波侵入。事故發(fā)生后，重新核定全廠防雷設(shè)計(jì)，符合國(guó)家規(guī)程的要求，且#9主變的防雷設(shè)備數(shù)據(jù)正常，性能可靠。因此，99主變?cè)饫讚羰軗p，屬遭受不可抗力、自然災(zāi)害的損害。#9發(fā)電機(jī)事故責(zé)任分析：9發(fā)電機(jī)存在定子線圈絕緣多處老化的問題，經(jīng)受不了短路電流的

15、沖擊，屬于因9主變低壓側(cè)短路引發(fā)的派生事故，因此也屬自然災(zāi)害引發(fā)的一般設(shè)備事故。(4)對(duì)# 9發(fā)變組事故責(zé)任人的處理意見：由于# 9發(fā)變組事故的原因?yàn)樵馐芰瞬豢煽沽Φ淖匀粸?zāi)害所引發(fā)的，作為設(shè)備歸屬單位海恩熱電廠沒有明顯的事故責(zé)任，并且在事故發(fā)生后立即組織人力、物力進(jìn)行了連續(xù)搶修作業(yè)，同時(shí)積極投入#7發(fā)電機(jī)單循環(huán)運(yùn)行，降低了事故損失。鑒于此，建議免去對(duì)海恩熱電廠的事故處罰，但是海恩熱電廠應(yīng)認(rèn)真吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，結(jié)合實(shí) 際編制該類事故的預(yù)防措施和應(yīng)急處理預(yù)案，防止類似事故的再次發(fā)生。 另外，在事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)海恩熱電廠 6月10日運(yùn)行日志記錄不全面、不規(guī)范，如：7- #9機(jī)單元運(yùn)行日志中僅粘貼了故障經(jīng)過

16、的打印件，但在原始手寫記錄上無2時(shí)45分歡熱n線雷擊跳閘后值長(zhǎng)是否通知對(duì)主變、發(fā)電機(jī)等設(shè)備進(jìn)行巡視檢查的記錄， 無當(dāng)班人員是否進(jìn)行了巡視檢查的記錄，無3時(shí)57分# 9機(jī)跳機(jī)時(shí)繼電保護(hù)報(bào)警及動(dòng)作情況和現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查情況的記錄等；運(yùn)行值長(zhǎng)交接班日志中同樣粘貼了故障經(jīng)過的打印件，但在原始手寫記錄上無 2時(shí)45分歡熱n線雷擊跳閘后是否對(duì)主變、發(fā)電機(jī)等設(shè)備巡視檢查的記錄，無 3時(shí)57分# 9發(fā)變組故障跳機(jī)的任何記錄，記錄內(nèi)容未按時(shí)間排列、順序混亂等。（上述運(yùn)行日志見附件2、3）由于上述記錄不全面、不規(guī)范的問題不屬于事故原因，在此不作考核。但是，海恩 熱電廠必須進(jìn)一步加強(qiáng)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)化管理工作，認(rèn)真規(guī)范運(yùn)行記

17、錄，不斷提高運(yùn)行 人員責(zé)任意識(shí)和操作水平；同時(shí)，要對(duì)運(yùn)行部相關(guān)人員進(jìn)行考核處罰，并將考核情 況上報(bào)公司備案。17、預(yù)防事故重復(fù)發(fā)生的措施，執(zhí)行措施的負(fù)責(zé)人、完成期限，以及執(zhí)行情況的檢 查人:(1)加強(qiáng)線路防雷措施，在歡樂I、n線雷電密集區(qū)的線路桿塔上增加避雷器數(shù)量, 減少雷擊波對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的沖擊。責(zé)任部門：海恩熱電廠檢修部電氣分部，利用年底 線路停電機(jī)會(huì)完成。(2)長(zhǎng)期以來海恩熱電廠擴(kuò)建、改造項(xiàng)目較多，對(duì)全廠接地網(wǎng)和防雷裝置造成一定 影響。為確保防雷安全，應(yīng)請(qǐng)有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)單位對(duì)全廠防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行全面 檢查、測(cè)算，對(duì)避雷器進(jìn)行在線檢測(cè)。鑒于已聯(lián)系深圳防雷所檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)問題，建 議聯(lián)系中試所再進(jìn)

18、行一次檢查和側(cè)算。責(zé)任部門：海恩熱電廠檢修部電氣分部，完 成時(shí)間：2007年10月30日。(3)為保證雷雨天氣巡視室外高壓設(shè)備的人身安全，各級(jí)人員必須嚴(yán)格遵循電壓 安全作業(yè)規(guī)程的相關(guān)要求。同時(shí)，建議采取更加安全、可靠的措施，以便在雷雨 天氣觀察變壓器避雷器動(dòng)作計(jì)數(shù)器的動(dòng)作情況。責(zé)任部門：海恩熱電廠運(yùn)行部、檢 修部電氣分部。(4)在變壓器遭受雷擊跳閘，或發(fā)生出口短路故障，或遭受近區(qū)突發(fā)短路故障后， 應(yīng)當(dāng)對(duì)變壓器進(jìn)行全面檢查，查明何種保護(hù)裝置動(dòng)作及發(fā)生何種外部現(xiàn)象，如檢查 結(jié)果證明變壓器跳閘不是內(nèi)部故障引起可以重新投入運(yùn)行；若有內(nèi)部故障征象，應(yīng) 查明原因，進(jìn)行繞組變形等相關(guān)電氣試驗(yàn)，并與原始記錄比較，判定確無故障且經(jīng) 電廠總工程師審定后方可再次投入運(yùn)行。責(zé)任部門：海恩熱電廠運(yùn)行部。(5)盡快制定并提交# 9發(fā)電機(jī)定子年底大修方案，解決發(fā)電機(jī)定子線圈絕緣層磨 損的事故隱患。在大修前，盡量減少# 7、#9機(jī)組頻繁啟停次數(shù)，并加強(qiáng)日常