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DCS系統卡件起火原因分析


??? 發電廠母線全停是電力系統中的嚴重事故,其后果包括發電機組掉閘、直配負荷停電、電網頻率、電壓下降等,在某些情況下將導致大面積拉路限電、電網振蕩或解列。下面介紹一起因處置不當導致發電廠母線全停的案例,以資參考。

1? 事故前運行方式?
??? 某發電廠為220 kV電壓等級,雙母線帶旁路接線方式,從結構上又分為I站和II站兩部分,之間沒有電氣聯系。事故前該廠處于正常運行方式。?
2? 事故經過?
??? 2002-11-01T11:35,220 kV II站母差保護動作,母聯2245乙開關及220 kV 4號乙母線上所有運行元件跳閘(包括3條220 kV環網線路和2臺200 MW汽輪發電機組,另有1路備用的廠高變開關)。網控發“母差保護動作”、“錄波器動作”、“機組跳閘”等光字。事故發生后,現場運行人員一面調整跳閘機組的參數,一面對220 kV 4號乙母線及設備進行檢查。11:39,現場報中調220 kV 4號乙母線及設備外觀檢查無問題,同時申請將跳閘的機組改由220 kV 5號母線并網,中調予以同意。11:47,現場自行恢復II站廠用電方式過程中,拉開廠高變2200乙-4隔離開關,在合上廠高變2200乙-5隔離開關時,220 kV II站母差再次動作,該廠 220 kV乙母線全停。?
??? 11:50,現場運行人員拉開2200乙-5隔離開關,檢查發現隔離開關A相有燒蝕現象。?
??? 12:01開始,現場運行人員根據中調指令,用220kV環網線路開關分別給II站2條母線充電正常,之后逐步合上各路跳閘的線路開關,并將跳閘機組并入電網,220 kV II站恢復正常運行方式。??

3? 事故原因分析?
??? (1) 直接原因。事故發生后,根據事故現象和報警信號分析,判斷為2200乙開關A相內部故障,并對開關進行了檢查試驗。開關三相支流泄漏電流測量值分別為:A相0.375 礎/kV,B、C相為0.0025 礎/kV,A相在交流51 kV時放電擊穿。11月2日,對2200乙開關A相解體檢查發現,開關靜觸頭側罐體下方有放電燒傷痕跡,靜觸頭側支撐絕緣子有明顯對端蓋貫穿性放電痕跡,均壓環、屏蔽環有電弧殺傷的孔洞。經討論認定,該開關靜觸頭側絕緣子存在局部缺陷,在長期運行中受環境影響絕緣水平不斷下降,最終發展為對地閃絡放電,這是此次事故的直接原因。?
??? (2) 間接原因。事故發生后,作為判斷故障點重要依據的“高廠變差動保護動作”信號沒有裝設在網控室,而是裝設在單元控制室,使現場負責事故處理的網控人員得不到這一重要信息,在未判明并隔離故障點的情況下進行倒閘操作,使事故擴大。?
4? 暴露的問題???? 這次事故不但暴露了設備的缺陷,也暴露了運行和管理上的一些問題:?
??? (1) 開關制造工藝不良,絕緣子存在先天質量性缺陷;?
??? (2) 保護報警信號設置不合理。此次事故的故障點位于220 kV母差保護和高廠變差動保護的雙重保護范圍之內。但“高廠變差動保護動作”的報警信號裝設在該廠單元控制室,網控室僅有高廠變開關掉閘信號。這直接導致了在事故發生后中調及網控運行人員無法盡快判斷故障點位置;?
??? (3) 現場運行人員在事故處理中也存在問題。220 kV 4號乙母線跳閘后,網控值班人員積極按現場規程及反事故預案要求對4號乙母線及所屬開關、隔離開關、支持瓷瓶等進行了核查,對網控二次設備的信號進行了核查,但對始終處于備用狀態的2200乙開關沒有給以充分注意;另一方面,單元控制室的運行人員沒有主動與網控室溝通情況,通報“高廠變差動保護動作”信號指示燈亮的情況,導致網控人員在故障點不明的情況下,為保II站機組的廠用電,將故障點合到運行母線上,致使220 kV II站母線全停。?
5? 防范措施?

??? (1) 2200乙開關A相罐體整體更換,對原A相套管、CT徹底清洗。?
??? (2) 對2200乙開關B、C相進行交流耐壓試驗。??
??? (3) 針對網控室沒有2200乙廠高變保護信號的問題,制訂措施進行整改,同時檢查其它重要電氣設備是否存在類似問題。?
??? (4) 加強各相關崗位間聯系匯報制度,發生異常時各崗位應及時溝通設備的運行情況及相關保護、裝置動作信號。?
??? (5) 加強運行人員的培訓工作,提高運行人員對異常情況的分析能力和事故處理能力,保證運行人員對規程、規定充分理解,在事故情況下能夠做到全面分析,冷靜處理。