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从爆炸现象来看,这个爆炸的能量是很大的,不是一般三相短路能达到的,应该是一起严重的因雷击诱发铁磁谐振过电压造成的爆炸事故夜上海论坛。因为母线电压互感器电感L和母线对地电容C一定的条件下能引起铁磁过电压。这个很高的电压(大于电压互感器的相电压35KV/√3=20207V),首先使B相的绝缘遭到了严重破坏,短路的热量使电压互感器出现裂纹,热量从裂纹中释放出来烧灼面板,进而对外壳击穿放电,随后发展成单相接地,继而发展为两相、三相的相间短路,发生了爆炸,造成了此次事故发生。
2.事故前存在的状况
(1)35KV三相电压从变电所投运以来,一年多始终不平衡,而且两台互感器柜(小车式)互换位置以后,情况依然如此。正常的35KV相电压是20207V,在同一时刻A相电压高时达到22400V,B相低时达到19700V。最大相差近2700V。而最高相电压大于额定值得10%以上,而且有时平衡,有时又不平衡。三相电压始终处在不稳定状态。
(2)因三相电压不平衡,会经常出现有接地报警的情况发生,经多次查找,但又找不到接地点。(开口三角接地报警装置电压,设置在20V动作)。
夜上海论坛 (3)事故前的负荷很小,基本上是空母线运行。
夜上海论坛 (4)事故发生时有雷电出现,改变电所处在雷击多发区,雷击产生感应过电压。
3.事故起因分析
(1)经过分析,笔者认为在雷击感应过电压情况下,且三相电压不平衡,瞬间的电压变化造成电压互感器组各只产生激磁涌流不一样,还有电压叠加的结果也不一样。使电压互感器的电感参数不再是一个常数,而是发生了很大的变化。当某相绕组通过的激磁涌流大时,就有可能使铁心工作在饱和区,此时该相绕组电感小,其他两相绕组电感大。(正常情况下,电感性状态,三相负载基本上是对称的,是不会发生谐振的。)如果这时饱和相的感抗正好等于容抗(Xl=Xc),就很容易发生谐振。
(2)电压互感器的电感参数是在工频下的测试和使用数据,它的电感一定,频率一定,那么感抗Xl=ωL=2πfL,从公式知,当f变化时它的感抗也在变化,由于雷电的频率很高,电压互感器在很高频率的作用下,电压互感器的参数发生了变化,如果这时B相的感抗正好满足了系统的容抗条件,Xl=Xc。也同样会发生谐振。
夜上海论坛 (3)由于当时负荷也很小,基本上是空母线运行,系统母线对地的电容也小。根据容抗公式Xc=1/ωC可知,容抗与电容是反比的关系。所以容抗很大。如果在雷击激发的情况下,系统的感抗参数发生变化的结果,感抗和容抗相等,既Xl=Xc时,也能发生谐振现象。
夜上海论坛 谐振的结果就是使B相的绝缘首先遭到了严重破坏,随后发展成单相接地,继而发展为两相、三相的相间短路,发生了爆炸,造成了此次事故的发生。
4.措施
夜上海论坛 (1)核算接地保护范围,加装独立避雷器。独立避雷针及其接地装置与被保护建筑物及电缆等金属物之间的距离不应小于五米, 主接地网与独立避雷针的地下距离不能小于三米,独立避雷针的独立接地装置的引下线接地电阻不可大于10Ω,并需满足不发生反击事故的要求。
夜上海论坛 (2)加装线路避雷器,当线路上出现过电压时,将有行波导线向变电所运动,起幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压,线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高很多。因此,可在接近变电所的进线上加装线路避雷器是防雷的主要措施。
(3)对变电所、线路选配合适的避雷器装置,抑制雷击过电压。进线上装设阀型避雷器,阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻。变电所的每一组主母线和分段母线上都应装设阀式避雷器,用来保护变压器和电气设备。各组避雷器应用最短的连线接到变电装置的总接地网上。避雷器的安装应尽可能处于保护设备的中间位置。
(4)在35KVPT柜上加装一次和二次消弧消谐装置,消除PT柜产生的二次谐波,使得供电更加安全可靠。
11101运输巷瓦斯超限事故分析报告
时间:2016年10月18日
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关于麦子沟煤矿2016年10月18日
11101运输巷瓦斯超限事故分析报告
夜上海论坛 2016年10月18日9点45分07秒, 11101运输巷T1甲烷传感器出现故障误报警,造成瓦斯超限,最高瓦斯峰值1.45%,瓦斯超限时间9时45分07秒—9时48时31秒,超限时长3分24秒。瓦斯超限后,矿长、机电矿长、总工、通防副总立即组织安全科、通风科、机电科对此次瓦斯超限事故进行了分析,分析报告如下:
夜上海论坛 一、事故分析时间:2016年10月18日11时00分。
二、事故分析地点:麦子沟煤矿技术室。
三、参加分析人员:矿长、机电矿长、安全矿长、总工、通防副总、现场瓦检员、维护电工。
四、事故概述:
2016年10月18日早班,11101运输巷瓦斯监控线路由于出现故障需要处理,于是由机电矿长安排维护电工唐明光去处理,在处理监控系统线路故障过程中于9时45分07秒时甲烷传感器出现误报警。
五、事故经过:
2016年10月18日早班,11101运输巷瓦斯监控线路由于出现故障需要处理,于是由机电矿长安排维护电工唐明光去处理,在处理监控系统线路故障过程中于9时45分07秒时甲烷传感器出现误报警,导致11101运输巷T1甲烷传感器瓦斯浓度超限,监控系统显示瓦斯浓度峰值达1.45%。当班监控员杨琼发现报警后,立即向总工李志锐
和通防副总杨明江汇报:“11101运输巷T1探头瓦斯超限了”,随即总工李志锐和通防副总杨明江立即到监控室查看询问超限原因,调度立即向井下该地点值班瓦检员彭勇和维护电工打电话,询问超限原因,同时调度安排瓦检员查证现场瓦斯浓度,经瓦检员检查现场瓦斯并未超限,现场瓦斯浓度只有0.24%,瓦斯报警完全是因监控系统探头故障。在打电话询问到维护电工唐明光后,电工唐明光在该处维修监控线路,探头报警是误报警,现在线路已经维修处理好。经瓦检员现场检查瓦斯,现场瓦斯浓度也不超限,现场瓦斯浓度只有0.24%。
三、事故原因
(一)直接原因
夜上海论坛 1.监控系统线路存在故障需维修;
2.甲烷传感器出现误报警。
(二)间接原因
1.监测监控系统、设备维护、管理不善;
夜上海论坛 2.甲烷传感器误报警,检修维护以及校检工作不及时。
夜上海论坛 四、事故处理
夜上海论坛 1.对全矿安全生产管理人员、特种作业人员,要求提高对安全监测监控作用的认识,必须确保安全监测监控系统、设备完好,运行正常,确保监测监控系统监测灵敏、准确。
夜上海论坛 2.对本次超限事故必须吸取深刻教训,杜绝此类事故再次发生。
夜上海论坛 3.针对此此事故,为了吸取深刻教训,对负责监测监控系统运行、维护、管理的部门及主管人员进行负激励:对矿长谢云田、总工李志
锐、机电矿长牛双鑫、通防副总杨明江各罚款200元。
夜上海论坛 五、防范措施
1. 加强监测监控系统的检查维护,保证监测监控系统正常运行和设备完好。
2.确保监测监控安全投入,按照煤矿安全规程规定,按期及时校检所需校检的监控设备、仪器,确保监控设备仪器灵敏、完好有效。
夜上海论坛 3.加强管理,确保监测监控系统及时检修维护完好,保证监测监控系统、设备、仪器灵敏、准确。对不灵敏准确的设备仪器,该报废的必须报废,更好完好。
夜上海论坛 4.今后在检修维护处理监测监控系统故障、更换设备等作业时,必须采取措施防止探头误报警。检修维护系统过程中,必须向矿监控室和调度汇报检修维护过程,杜绝误报警导致瓦斯超限。
关键词:发电厂;非同期;防范措施
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)21-0320-02
某电厂一台装机容量为200MW发电机组在修复1号锅炉省煤器东侧漏泄后,在启机操作时,因运行人员操作失误,致使非同期合闸,同时1号主变B相绕组损坏,造成事故扩大,在1号主变故障的同时,2号机组跳闸,后果极其严重。因此,为了保证电力系统能够安全、稳定运行,要求操作人员必须具有丰富的现场经验和实际工作的锻炼;在操作时注意力必须高度集中,密切监视机组及表计变动情况;抓住机会稳、准地进行发电机的并列操作,确保待并发电机安全可靠地并入电网运行。下面我就对此次非同期合闸事故进行一下详细的介绍及分析。
1 事故经过
11月9日1号机组准备起机。
06时1号锅炉点火。
夜上海论坛 08时50分汽轮机冲转。机组参数正常。
夜上海论坛 09时00分1号发电机开始升压,合上MK开关,合上DL3、DL4开关,定子电压15.75kv,转子电流700A,220kv母线带电压239 kv。其他各参数正常。
09时05分投入同期装置直流保险器,检查同期闭锁STA在闭锁位置,将同期方式切至自动,投入同期开关TTA,将同期装置复位,通知汽机投入同期允许,进行并网操作。监护人唱票“按下1号发电机组自动准同期启动QA按钮”,操作人边复诵边将光标点在操作端界面驱动级操作“合”按钮上,按下,监护人没有确认,操作人和监护人都没觉出错误,又将光标点在确人执行的按钮,驱动级操作“合”按钮上是2201开关传动试验用的, 2201开关合闸立即跳开。
同时,MK、DL3、DL4开关跳闸,1号主变本体压力释放阀喷油,值长命令停止起机操作。
夜上海论坛 保护动作情况:主变差动速断、发变组差动速断、主变比率差动、主变工频比率差动、主变轻瓦斯、重瓦斯、发电机过流I段保护动作,1、2号机故障录波器、网控1-4号录波器启动。经更换主变压器后,于11月25日13时09分1号发电机组整体启动并网成功,现带负荷200MW,主变压器和机组各项参数正常。
2 设备损坏情况
夜上海论坛 1号主变压器距上部铁扼500mm处B相绕组突出100 mm, 突出部分宽度200 mm,严重变形需返厂修复。事故停止机组运行388小时,少发电量7760万千瓦时,少供电量万7489亿千瓦时。变压器返厂后检查认定损坏,修复费用******万元。按合同修复时间******天。无其他设备损坏。
在1号主变故障的同时,2号机组跳闸,主变比率差动、发变组比率差动保护动作。其间锅炉1-4号捞碎渣机,3号除尘泵,6号空压机跳闸,机侧EH循环泵、2号内冷水泵、1、2号给水泵油泵、油净化器、1号轴抽风机、泥浆泵跳闸。判断保护误动作后,10时57分2号发电机与系统并列。
3 非同期并列事故原因
3.1 直接原因
(1)运行人员在操作端界面上操作错误,在使用自动准同期装置并网时,按操作票顺序,执行“复归1号发电机组自动准同期装置‘系统电压低闭锁’信号”后,应操作“1号发电机组自动准同期启动QA按钮”,实际按下的是2201开关合闸按钮,并且确认执行。是本次事故发生的直接原因。
(2)同期检定继电器TJJ接点绝缘不好,导致检定继电器接点经常处在导通状态,绝缘阻值为1.2 MΩ。能够导通合闸回路,当有合闸电源时能够使合闸接触器充分励磁,去合上2201开关,失去非同期闭锁的作用。是本次事故发生和扩大的主要原因。
3.2 根本原因
(1)操作中没有认真执行操作监护制,操作人在操作端界面上将光标指到要操作的位置,没有经过监护人的执行指令。在日常的管理中,发现过执行操作监护制不认真,在操作端界面操作节奏控制不规范的问题,但纠正的不够坚决。没有按集团公司安全生产理念指导安全运行管理。
(2)操作端界面设计不够人性化,将不同结果的操作设在同一界面,而且密度较大,预选操作后提示不明显,在操作中容易选错位置造成误操作。没有做好通过完善技术措施来预防事故的工作。
(3)设备维护不够,对于同期检定继电器这样重要和关键的设备,缺乏日常监督检查的技术措施,不能及时发现存在的隐患,使其在该起作用时失去功能。
3.3 扩大原因
夜上海论坛 3.3.1 2201开关第二次合闸原因是
夜上海论坛 DCS的合闸脉冲为2秒,同期检定继电器TJJ的接点1.2 MΩ导通,当按下“驱动级”2201合闸按钮后,合闸K2615接点接通,2201开关进行了合闸,合闸保持继电器HBJ励磁并保持。合闸后152ms变压器B绝缘击穿,发生单相接地,61ms跳开2201开关。在2201开关跳开之前,发电机被拉入同步,所以TJJ继电器的接点闭合,直到2201开关跳开。开关跳闸过程中,保护跳闸接点仍然在导通状态,则TBJ1动作,其接点去启动防跳继电器TBJV,TBJV励磁,其闭接点将合闸回路断开,直到开关跳开发电机灭磁失压相位摆开,使得TJJ接点断开, TJJ接点的1.2 MΩ电阻使TBJV继电器达不到动作电流值而失磁,其闭接点接通,HBJ再次励磁,进行了第二次合闸。经2次分合后,2201开关油压下降,开关禁止操作了,待开关压力正常之后,超过2秒DCS的合闸接点已经返回断开。
3.3.2 2号发电机组跳闸原因
在2201开关非同期合闸后2号发电机组跳闸,经与设备生产厂家共同分析,保护动作原因为1号机组非同期合闸时,引起2号主变高压侧电流出现非正常变化,产生差流,进入差动保护动作区,导致2号发变组保护装置中主变比率差动保护、发变组比率差动保护动作跳闸。
夜上海论坛 4 采取的防范措施
夜上海论坛 (1)将原有BT-1B同期检定继电器进行更换同型号的新继电器,新增一块DT-13同期检定继电器,两块同期继电器的交流电压线圈并联,两接点串联后接入同期闭锁回路。在试验室进行继电器的动作值试验,两继电器动作值应相同。
夜上海论坛 (2)针对值班员责任心不强,对规程制度执行不严的现象,强化值班员责任心教育,通过对本次事故相关人员的处理,要全体人员进一步理解安全责任制的严肃性,通过严格执行各项规章制度,规范操作制度的执行,纠正操作态度不严肃的现象。针对部分值班员电气二次回路掌握不透,安排专业专工对重点电气二次回路及跨专业的盲点进行讲课。
(3)“驱动级”软手操在同期操作画面中,容易发生误操作,封闭“驱动级”软手操,拉合闸试验用硬手操完成。
(4)全员进行安全活动,讨论此次事故,吸取教训,组织对操作票制度学习和检查,安全活动讨论,深入现场检查落实成果,纠正存在的不符合现象,直至不折不扣地执行
(5)机组检修后应进行假同期试验,每次停机后要求对TJJ继电器的接点进行检查,从技术上检验同期装置及回路良好。
夜上海论坛 5 对同期并列及非同期并列分析
5.1 同期并列条件
夜上海论坛 准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁,并调节其电压和频率,在满足并列条件(即电压、频率、相位相同)时,将发电机投入系统,如果在理想情况下,使发电机的出口开关合闸,则在发电机定子回路中的环流将为零,这样不会产生电流和电磁力矩的冲击。
夜上海论坛 5.2 引起非同期并列的原因
当把启动中的发电机在相位、电压、频率与系统的相位、电压、频率存在较大差异的情况下,即不满足发电机并列条件时,由人为操作或借助自动装置将带励磁的发动机投入系统,这就叫非同步并列,而引非同期并列的原因有以下几种情况:
(1)电压不等。
(2)电压相位不一致。
夜上海论坛 (3)频率不等。
(4)自动准同期并列时同期装置故障。
夜上海论坛 (5)自动准同期并列时操作人员未按操作票操作。
(6)手动并网时操作人员未按操作票操作。
夜上海论坛 (7)手动准同期并网时同步表故障。
(8)新安装或大修的机组投入运行前没有进行发电机相序检查和核相,有关的电压互感器二次回路检修后没有核相。
(9)相关的表计指示不正确。
以上列举的任何一种情况而引起的非同期合闸所产生的后果都是非常严重的,因此,一定不能盲目地将发电机并入系统,一定在各级人员严格监护及回路、表计检查无误后方可进行并网操作,以免埋下严重的事故隐患。
6 结语
综上所述,非同步并列是发电厂电气操作的恶性事故之一。并列合闸瞬间,将发生巨大的电流冲击,使机组发生强烈振动,发出鸣音。最严重时可产生23至30倍额定电流的冲击,在此电流下产生的电动力和发热是发动机和所连设备(如断路器、变压器)不能承受的。它会造成发动机定子绕组变形、弯曲、绝缘崩裂、定子绕组并头套溶化,甚至将定子绕组烧毁等严重后果。若一台大型发动机发生此类事故,除本身的损坏外,该机和系统间产生的功率振荡,将危机系统的稳定运行。同期并列是一项极为严格的操作,任何小疏忽都可能造成不可挽回的损失,因此,必须清楚地认识到非同期并列的严重后果,采用正确的同期设施及采取防非同期并列的闭锁措施,有效地避免非同期并列现象再次发生。
参考文献