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空分分廠(chǎng)“5·22” 2#工作變壓器事故

一、事故經(jīng)過(guò):
(一)事故前運行方式
1.空分10kV 配電室運行方式
空分10kV A、B 段母線(xiàn)分列運行,母聯(lián)斷路器處于熱備用狀態(tài),空分#2 工作變壓器接于B 段母線(xiàn)上正常運行。
2.空分380V 配電室運行方式
空分380V PCA 、PCB 段母線(xiàn)分列運行, 母聯(lián)斷路器處于熱備用狀態(tài)。PCA 段母線(xiàn)經(jīng)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)( 011BGA01GS001 ) 接于空分1# 工作變壓器低壓側且在工作位正常運行; PCB 段母線(xiàn)經(jīng)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)
(011BGB01GS001)接于空分2#工作變壓器低壓側且在工作位正常運行。
(二)事故前保護設備投入情況
1.空分10KV 配電室繼電保護設備正確投入。
2.空分380V 配電室繼電保護設備正確投入。
2013 年05 月22 日05 點(diǎn)00 分,接到夜間值班人員電話(huà)通知,空分380V 配電室有冒煙現象。電氣檢修人員到達現場(chǎng)后立刻打開(kāi)變壓器外殼高壓側外門(mén),觀(guān)察事故現場(chǎng),發(fā)現變壓器進(jìn)線(xiàn)電纜A 相已擊穿,變壓器C 相繞組有大面積放電痕跡,變壓器進(jìn)線(xiàn)電纜B 相連接處對外殼門(mén)有放電痕跡。隨后對空分10KV 配電室、380V 配電室進(jìn)行檢查,發(fā)現10KV 空分#2 工作變壓器開(kāi)關(guān)(011BDB02)跳閘,空分380V 配電室低壓PCB 段
進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)(011BGB01GS001)跳閘,低壓PCB 段母線(xiàn)失電,快切裝置為閉鎖狀態(tài)。電氣運行人員、電氣一次人員及電氣二次人員對現場(chǎng)相關(guān)電氣設備進(jìn)行檢查,由電氣運行人員對正常設備進(jìn)行送電及恢復。
二、事故原因分析:
(一)電氣一次檢查情況
電氣一次事故分析情況:2013 年5 月22 日14 點(diǎn)00 分,檢修人員拆開(kāi)空分10KV #2 工作變壓器外殼及高壓、低壓側連接線(xiàn),對變壓器進(jìn)行試驗檢查,試驗結果如下:
1.變壓器絕緣測試(2500V 搖表):
高壓側單相對地絕緣:A 相無(wú)窮大;B 相無(wú)窮大;C 相無(wú)窮大,高壓側相間絕緣:A、B 相無(wú)窮大;B、C 相無(wú)窮大;A、C 相無(wú)窮大。
2.變壓器直流電阻測試(雙橋):
高壓側阻值:A 相0.473Ω;B 相0.467Ω;C 相0.468Ω;
計算不平衡率為1.28%
3.變壓器高壓電纜直流耐壓試驗:
高壓進(jìn)線(xiàn)電纜規格為3*120mm2,A 相直流耐壓至32KV 保持一分鐘,泄漏電流正常;B 相直流耐壓至32KV
保持一分鐘,泄漏電流正常;C 相直流耐壓至32KV 保持一分鐘,泄漏電流正常。
(二)電氣二次檢查情況
1.2013 年05 月22 日04 點(diǎn)29 分34 秒,由于10KV 空分#2 工作變壓器高壓側電纜故障,造成10KV 空
分#2 工作變壓器開(kāi)關(guān)(011BDB02)過(guò)流Ⅰ段保護動(dòng)作,動(dòng)作值:24.25A ;過(guò)流Ⅰ段定值:8.03 A ;過(guò)流
一段動(dòng)作時(shí)間:0 S,同時(shí)由于變壓器高連低保護動(dòng)作,空分380V 配電室低壓PCB 段進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)(011BGB01GS001)跳閘。
2.04 時(shí)29 分35 秒,空分380V 配電室快切裝置檢測到低壓PCB 段母線(xiàn)失壓,快切裝置啟動(dòng)非正常工況切換,切換方式為同時(shí)切換,即發(fā)出跳PCB 段進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)命令,延時(shí)后發(fā)合母聯(lián)斷路器開(kāi)關(guān)命令。但由于PCB
段進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)的控制回路電源取自PCB 段母線(xiàn)上,而此時(shí)低壓PCB 段進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)已跳閘,低壓PCB 段母線(xiàn)電壓
為0V,則快切裝置所發(fā)跳PCB 段進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)命令失敗,同時(shí)母聯(lián)斷路器開(kāi)關(guān)合閘成功,快切裝置根據內部邏
輯檢測到PCB 段進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘命令失敗后,啟動(dòng)解耦合程序,跳開(kāi)母聯(lián)斷路器開(kāi)關(guān)??烨醒b置顯示非正常
工況切換失敗報警,快切裝置閉鎖,整個(gè)過(guò)程中保護裝置均屬正確動(dòng)作。
(三)短路故障原因分析
根據現場(chǎng)勘察和試驗以及錄波圖分析,此次事故的直接原因為變壓器電纜安裝位置不當,A 相電纜彎曲半徑過(guò)小,電纜內部絕緣經(jīng)長(cháng)時(shí)間受力被破壞,絕緣水平降低,再由于電纜頭制作過(guò)程中,銅屏蔽層處制作工藝不合格,銅屏蔽層過(guò)長(cháng),超過(guò)10kV 電纜頭制作標準規定的55mm,并且屏蔽層處理不規范,留有毛刺和褶皺,最終導致A 相電纜擊穿并對地(銅屏蔽層)放電造成接地短路并產(chǎn)生弧光(第一個(gè)周波),弧光使空氣電離造成電纜A 相與變壓器接線(xiàn)端子C 相兩相相間短路接地(第一至第三個(gè)周波),進(jìn)而發(fā)展成三相相間短路(第三至第五個(gè)周波),隨后變壓器保護動(dòng)作,故障切除,錄波電壓和電流恢復正常。因此,電纜內部絕緣被破壞,10kV 高壓電纜頭制作不規范,導致A 相電纜擊穿并對屏蔽銅皮放電造成接地短路并產(chǎn)生弧光,進(jìn)而發(fā)展成三相相間短路是此次故障的直接原因。阜新工程公司維護人員沒(méi)有按照工藝標準制作電纜頭,并且在電纜頭制作過(guò)程中沒(méi)有嚴格按照三級驗收進(jìn)行質(zhì)量把關(guān),從而沒(méi)能及時(shí)發(fā)現電纜頭存在的質(zhì)量隱患,以至于導致此次事故的發(fā)生,對此次事故負有主要責任。
2012 年05 月08 日曾發(fā)生過(guò)類(lèi)似事故,當時(shí)的技術(shù)管理人員未能徹底分析清楚事故原因分析,對高壓電纜彎曲半徑過(guò)小沒(méi)有引起充分重視,導致重復事故發(fā)生,原電儀分廠(chǎng)代行設備部電儀管理職能,對此次事故負有次要責任。
(四)快切切換失敗原因
根據快切和保護動(dòng)作報告以及對二次回路的檢查分析,快切切換失敗的原因為,故障相正好是該段母線(xiàn)的控制電源,故障時(shí)進(jìn)線(xiàn)斷路器失去了控制電源,快切“合母聯(lián)”和“分進(jìn)線(xiàn)”的命令同時(shí)發(fā)出,母聯(lián)合閘成功后,進(jìn)線(xiàn)由于失去控制電源因此不能分閘,快切檢測到進(jìn)線(xiàn)沒(méi)有分閘,立即發(fā)出跳母聯(lián)母聯(lián),以防反送電及事故擴大,屬正確動(dòng)作。因此,進(jìn)線(xiàn)斷路器失去控制電源是快切切換失敗的真正原因。
三、防范措施
(一)對電纜頭的制作過(guò)程及工藝加強管理,電纜頭剝好后經(jīng)過(guò)點(diǎn)檢員驗收才能熱縮(或冷縮),對于不符合工藝標準的要立即整改,不允許進(jìn)行下一道工序。
(二)所有電纜頭和電纜中間接頭要加強檢查,尤其是對溫度和絕緣情況兩項要重點(diǎn)檢查,電纜的定期檢查形成制度,對檢查內容要有明確的標準要求。同時(shí)對電氣設備的絕緣監督要嚴格《DL/T596—2005 電力備預防性試驗規程》安排預試,并按照公司2012 年10 月16 日發(fā)布的《電氣絕緣技術(shù)監督實(shí)施細》逐級實(shí)。
(三)干式變壓器內的電纜頭安裝在線(xiàn)溫度監測裝置。
(四)化工區低壓進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)控制回路及母聯(lián)開(kāi)關(guān)控制回路電源均采用UPS 進(jìn)行供電,以防故障時(shí)失去控制源。
(五)對化工區380V 系統和10kv 系統安裝有變頻器和軟啟動(dòng)等硅整流設備的界區的諧波污染進(jìn)行普查,對于超標的加以治理,以防止因諧波超標引起的過(guò)電壓事故的發(fā)生。
(六)阜新工程公司克旗項目部和電氣分廠(chǎng)加強管理和人員培訓,嚴格執行三級驗收制,把住技術(shù)關(guān),保檢修質(zhì)量符合工藝要求。