電廠#發(fā)變組雷擊事故調(diào)查報告

1、電 廠# 9 發(fā) 變 組 雷 擊 事 故 調(diào) 查 報 告1、事故簡稱：9 9發(fā)變組遭雷擊損壞事故2、企業(yè)詳細名稱：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、事故起止時間：2007年6月10日3時57分至2007年7月5日5時4、事故發(fā)生地點：海恩熱電廠內(nèi)5、事故發(fā)生時氣象及自然災害情況：氣溫 32C,雷暴雨6、事故歸屬：海恩熱電廠7、事故等級：一般設備事故8、事故類別：設備事故9、本次事故經(jīng)濟損失情況：(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)運行，運行記錄表明發(fā)變組各參數(shù)穩(wěn)定、 振動正常，機組所帶負荷小于額定出力，發(fā)變組處于正常的運行狀態(tài)。11、事故主設備

2、情況：19951995 年#9主變型號：SFP7-75000/110,額定容量75MVA天威保變公司生產(chǎn),年11月投運。上次年度檢修時間于2007年1月7日結(jié)束。# 9發(fā)電機型號：WXBL054額定功率60MW濟南發(fā)電機設備廠生產(chǎn)，11月投運。上次大修時間于 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高變在VI段母線上運行，歡熱I線和歡熱n線由VI段母線輸出。凌晨時分，雷雨交加，大雨傾盆，閃電頻繁。2時45分，歡熱n線遭雷擊跳閘，自動重合閘成功。雷擊時，歡熱n線B相電流1584A,零序電流1461.6A,差動電流2340A,放電點距電廠1.2公

3、里。以上數(shù)據(jù)表明，當時雷擊導 致線路B相對地有閃絡現(xiàn)象。歡熱I線在歡熱n線跳閘期間正常運行。(2)在歡熱n線遭雷擊跳閘并自動重合閘成功時，# 9發(fā)變組運行參數(shù)出現(xiàn)瞬間波 動，隨即恢復正常。由于戶外仍是雷雨交加無法就近檢查，并且機組又無異常報警 信號，9 9發(fā)變組繼續(xù)運行。3時57分，9 9發(fā)電機突然跳閘，縱差保護、瓦斯保護、間隙零序保護動作，機組隨即遮斷。運行人員、檢修人員及相關(guān)領(lǐng)導現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，99主變重瓦斯保護動作，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)生了嚴重的短路沖擊故障。根據(jù)中性點零序保

4、護動作的現(xiàn)象，初步斷定#9主變中性點間隙遭受雷擊過電壓。(4)事故發(fā)生后，電廠對# 9發(fā)電機進行了預試檢查，試驗發(fā)現(xiàn)# 9發(fā)電機的C相 繞組直流耐壓試驗不合格，當測試電壓升到9kV時C相繞組出現(xiàn)放電現(xiàn)象。試驗表明，9 9發(fā)電機C相定子線圈出現(xiàn)故障，必須處理。13、事故報告、搶修情況:2007年6月10日3時57分事故發(fā)生。4時20分值長通知電廠主管領(lǐng)導、安 技部、檢修部相關(guān)技術(shù)人員。4時50分，檢修部到達現(xiàn)場處理，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20分，將初步檢查結(jié)果(變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴重故障)報告電廠 安技部、檢修部。安技

5、部立即向廠長、總工匯報并上報公司生技部和公司領(lǐng)導，同 時通知公司企發(fā)部相關(guān)人員聯(lián)系保險公司報險，隨后公司生技部向深圳能源集團安 委辦進行了口頭匯報，并在當天下午向深圳市貿(mào)工局電力處和深圳能源集團安委辦 進行了書面匯報。(3)事故發(fā)生當天早上，由公司主管生產(chǎn)領(lǐng)導主持，在電廠召開# 9主變初步事故 分析和搶修方案研討會，初步分析# 9主變事故原因，安排# 9主變、9 9發(fā)電機后 續(xù)檢查工作，討論事故搶險方案。6月10日16時，9 9主變油樣化驗結(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，經(jīng)檢查確定# 9發(fā)電機定子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 和抽轉(zhuǎn)子工作方案。6月11日9時，由公司總經(jīng)理主持在電廠二樓會議室再次召開#9主變和# 9發(fā)電機事故分析和搶修方案討論會。鑒于#9主變故障不能在短期內(nèi)消除，制造廠家認為需要近2個月時間方可恢復運行。為此，公司決定盡快將原#4主變修復后安裝于#9主變位置，以替換# 9主變運行，縮短檢修工期。#9主變恢復經(jīng)過：從6月13日開始，對損壞的# 9主變進行了解體拆卸，并轉(zhuǎn)運至三控汽機房內(nèi)。6月28日，原# 4主變搶修完畢，各項試驗合格后運至#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結(jié)束，各項試驗數(shù)據(jù)合格。7月5日凌晨，該變壓器進行了零起升壓試驗、全電壓沖

7、擊試驗、保護帶開關(guān)傳動試驗，一切正常。7月5日5時，該主變一次并網(wǎng)成功。運行數(shù)據(jù)表明，該主變溫升、振動均在合格范 圍內(nèi)，紅外成像溫度場均勻，無異常過熱點，可以正常投入運行。#9發(fā)電機檢修經(jīng)過：6月14日，轉(zhuǎn)子抽出。經(jīng)直流加電壓試驗，確定了第56槽定子線圈中間部位為故障點，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，對損壞的#9發(fā)電機線棒進行拆除。6月25日，新線棒嵌到槽內(nèi)，且耐壓試驗合格。 6月28日，9 9發(fā)電機定子繞組交 流耐壓試驗合格。6月29日，9 9發(fā)電機轉(zhuǎn)子回裝。7月1日，9 9發(fā)電機交接試驗 結(jié)束，數(shù)據(jù)合格，具備試運

8、條件。7月5日，9 9發(fā)電機零起升壓工作結(jié)束，空載滿速運行，試驗項目全部合格。(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燃機單 循環(huán)發(fā)電，減少了事故停機時間約 112.44小時，減少發(fā)電量損失共計 1054.60萬千 瓦時。(9)按照原# 9主變損壞情況，制造廠家認為修理需要近2個月時間。由于采取將原#4主變修復后安裝于# 9主變位置，替換# 9主變運行，使事故恢復時間縮短了 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行中遭受雷擊造成，具體分析如下:7月4日，對# 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作記錄，但與故障前檢查數(shù)據(jù)比，A相動作5次，B相動作2次，C相動作2次，中性點避雷器未裝計數(shù)器未能統(tǒng)計動作次 數(shù)。查變壓器、避雷器接地線也完好無損。避雷器多次動作表明歡熱線多次遭受雷 擊。在事故前一個多小時，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 自動重合閘成功，但# 9發(fā)變組無異常報警信號，繼續(xù)保持運行工況。受雷擊影響，9 9主變多次承受了較高的雷電過電壓。查

10、主變保護紀錄，6月10日3時57分故障時發(fā)生了主變中性點間隙放電報警，表明故障時#9主變110kV架空線路遭受雷擊，發(fā)生對地閃絡放電，導致主變中性點對地電壓急劇升高（正常運行時 主變中性點對地電壓近似為 0）,擊穿了間距為11cm的保護間隙，串聯(lián)在保護間隙 回路中的CT保護裝置檢測并發(fā)出了報警信號。因此，該報警信號確切地說明事故發(fā) 生當時變壓器高壓線路遭受了雷擊。同時，深圳市氣象局提供的材料也證實了事發(fā) 當時深圳地區(qū)發(fā)生了強雷暴現(xiàn)象（凌晨 2時至4時雷擊超過4000次）。變壓器是個電感線圈，當中性點保護間隙被擊穿時，必然會在繞組中產(chǎn)生極高的自 感電動勢，即發(fā)生了過電壓。本變壓器中性點安裝了過電

11、壓保護裝置，由保護電間 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，對主變高 壓側(cè)及中性點的避雷器進行了試驗，結(jié)果合格，表明當時各個避雷器均能正常工作， 同時也表明事故發(fā)生時作用于變壓器上的雷電波電壓非常高、能量非常大，避雷器 動作僅能吸收部分能量（如上所述，出口避雷器的計數(shù)器表明避雷器確有多次動作） 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)角的尖端處因為場強集中，從而感應的過電壓最高， 導致與相鄰的低壓側(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)生的巨大電動力，使低壓側(cè)引線銅排、高、低壓 套管受到損傷，變壓器油嚴重碳化，并污染了整個變壓器。#9發(fā)電機故障原因:直接原因：#9主變遭受雷擊造成# 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 出口發(fā)生短路故障，致使# 9發(fā)電機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)電機是調(diào)峰機組，須經(jīng)受長期的頻繁起停，致使絕緣材料頻繁發(fā)生熱脹冷縮 的現(xiàn)象。但是，該型號發(fā)電機定子線圈未設計滑移層，絕緣材料受到的應力不能得 到釋放。在運行

13、年限長且啟停次數(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，設計缺陷 是造成# 9發(fā)電機故障的一個間接原因。15、事故暴露的問題:# 9發(fā)電機因多次啟停對發(fā)電機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 現(xiàn)象。(2)事故后對避雷器進行了檢查試驗，所有避雷器性能完好。在避雷器均有多次動 作的情況下，雷電波依舊對主變產(chǎn)生過電壓損傷，說明事故發(fā)生時作用于變壓器上 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，最終能量通過保護間隙

14、釋放。這也說明雷電波超過了#9主變避雷器的防護作用。16、對事故的定性、責任分析和對責任人的處理意見：(1)事故定性：#9主變事故責任分析:#9主變故障當天，深圳地區(qū)雷電極為頻繁，深圳氣象局記錄值為凌晨2時至4時雷擊超過4000次，# 9主變所在的歡熱II線遭受多次雷擊。3時57分，9 9發(fā)變組保護動作跳閘時，9 9主變中性點間隙放電的現(xiàn)象表明此時有強雷電波侵入。事故發(fā)生后，重新核定全廠防雷設計，符合國家規(guī)程的要求，且#9主變的防雷設備數(shù)據(jù)正常，性能可靠。因此，99主變遭雷擊受損，屬遭受不可抗力、自然災害的損害。#9發(fā)電機事故責任分析：9發(fā)電機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，因此也屬自然災害引發(fā)的一般設備事故。(4)對# 9發(fā)變組事故責任人的處理意見：由于# 9發(fā)變組事故的原因為遭受了不可抗力的自然災害所引發(fā)的，作為設備歸屬單位海恩熱電廠沒有明顯的事故責任，并且在事故發(fā)生后立即組織人力、物力進行了連續(xù)搶修作業(yè)，同時積極投入#7發(fā)電機單循環(huán)運行，降低了事故損失。鑒于此，建議免去對海恩熱電廠的事故處罰，但是海恩熱電廠應認真吸取經(jīng)驗教訓，結(jié)合實 際編制該類事故的預防措施和應急處理預案，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日運行日志記錄不全面、不規(guī)范，如：7- #9機單元運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45分歡熱n線雷擊跳閘后值長是否通知對主變、發(fā)電機等設備進行巡視檢查的記錄， 無當班人員是否進行了巡視檢查的記錄，無3時57分# 9機跳機時繼電保護報警及動作情況和現(xiàn)場巡視檢查情況的記錄等；運行值長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45分歡熱n線雷擊跳閘后是否對主變、發(fā)電機等設備巡視檢查的記錄，無 3時57分# 9發(fā)變組故障跳機的任何記錄，記錄內(nèi)容未按時間排列、順序混亂等。（上述運行日志見附件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 熱電廠必須進一步加強運行的標準化管理工作，認真規(guī)范運行記

17、錄，不斷提高運行 人員責任意識和操作水平；同時，要對運行部相關(guān)人員進行考核處罰，并將考核情 況上報公司備案。17、預防事故重復發(fā)生的措施，執(zhí)行措施的負責人、完成期限，以及執(zhí)行情況的檢 查人:(1)加強線路防雷措施，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, 減少雷擊波對生產(chǎn)設備的沖擊。責任部門：海恩熱電廠檢修部電氣分部，利用年底 線路停電機會完成。(2)長期以來海恩熱電廠擴建、改造項目較多，對全廠接地網(wǎng)和防雷裝置造成一定 影響。為確保防雷安全，應請有相應資質(zhì)的專業(yè)單位對全廠防雷接地系統(tǒng)進行全面 檢查、測算，對避雷器進行在線檢測。鑒于已聯(lián)系深圳防雷所檢測未發(fā)現(xiàn)問題，建 議聯(lián)系中試所再進

18、行一次檢查和側(cè)算。責任部門：海恩熱電廠檢修部電氣分部，完 成時間：2007年10月30日。(3)為保證雷雨天氣巡視室外高壓設備的人身安全，各級人員必須嚴格遵循電壓 安全作業(yè)規(guī)程的相關(guān)要求。同時，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作計數(shù)器的動作情況。責任部門：海恩熱電廠運行部、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， 應當對變壓器進行全面檢查，查明何種保護裝置動作及發(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行；若有內(nèi)部故障征象，應 查明原因，進行繞組變形等相關(guān)電氣試驗，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行。責任部門：海恩熱電廠運行部。(5)盡快制定并提交# 9發(fā)電機定子年底大修方案，解決發(fā)電機定子線圈絕緣層磨 損的事故隱患。在大修前，盡量減少# 7、#9機組頻繁啟停次數(shù)，并加強日常