回转窑主变压器烧毁事故案例分析

回转窑主变压器烧毁事故案例分析
事故性质：特大设备事故
事故经过：
　　　我公司定于2007年9月25日上午8点进行窑系统检修，检修时间87小时，2007年9月28日10点点火，于2007年9月28日晚11:00投料10分钟左右，预热器四级堵。
　　　9月29日2:10左右，预热器基本捅开，窑开始升温。当时已开起来的设备有窑尾EP风机、高温风机、窑头一次风机、篦冷机V1风机及油站、窑头喂煤秤。此时全厂除变电站，窑头电气室控制系统以外的设备突然全部停电。
　　　随后电气人员先后到变电站监控室，变电站6KV高压开关柜室，窑尾生料配电站进行检查，发现变电站生料磨配电站出线柜、生料磨配电站6KV进线柜和窑主电机变压器高压开关柜全部跳闸，三面柜子综保全报“I段电流保护”动作，窑主电机变压器高压开关柜上轻、重瓦斯继电器动作。电气人员将窑主电机变压器高压开关柜小车抽出后，经确认其它无误后，2:30分组织给其它设备送电，送电后正常。
　　　3:00左右组织电气人员检查窑主电机高压开关柜，变压器及窑直流调速柜，发现变压器北侧壳体击穿，有一洞往外冒油。
　　　处理经过：
　　　发现变压器损坏后，连夜进行拆除工作，9月29日上午将变压器送往汉中变压器厂进行维修。
　　　发现此问题后，及时通知总部装备部请求支援，联系各子公司是否有同规格变压器，连夜联系各变压器厂，寻找这种型号的变压器及其它解决办法，但此变压器为特殊变压器，各变压器厂均无现货。
　　　与此同时，我们又同窑直流调速柜厂家（上海西门子传动有限公司）技术人员取得联系，是否可以用690V或400V电压进行控制，经过多方面的技术讨论，最终确认，两种方案均不可行。
　　　在检查过程中发现窑直流调速柜主断路器及电流互感器损坏，及时联系物资管理部进行采购，最后在盾石电气公司找到一可替代断路器，并采购到可使用的电流互感器。
　　　9月30日请求总部专家对事故原因进行现场分析指导，并提供好的解决方案。10月3日，股份公司技术专家来我公司指导窑主变压器烧毁事故后的设备检查方案及分析此次事故原因。10月3日上午8:30，我公司召开会议，会议内容主要介绍了9月29日变压器事故经过，我公司处理过程及事故后的检查记录。并向股份公司专家提供了相关照片，检查记录及综保参数设定值，随后根据专家的指导，又进行了相关检查。
　　　检查记录：
　　　1．2007年9月29日进行了以下检查：
　　　1）检查窑主电机电流曲线及中控报警记录，电流曲线附照片，中控无报警记录。并询问中控操作员，2:10分左右是否开窑主电机，经确认未开窑主电机。
　　　2）检查窑主电机变压器高压开关柜，外观正常，手动合闸后，用万用表测各相导通正常。
　　　3）检查开关柜至变压器高压侧电缆，用2500伏兆欧表测相间及对地绝缘电阻均为∞。
　　　4）检查变压器至低压侧直流调速柜电缆，用500伏兆欧表测相间及对地绝缘电阻均为∞。
　　　2．2007年10月1日对窑直流调速柜进行全面检查，发现窑直流调速柜三只电流互感器严重烧毁，三相电源铜排烧黑，检查主断路器发现断路器其中一相烧坏，经确认该相为对应窑主变压器的中相。随后进行了以下检查内容：
　　　1）检查直流调速装置熔断器，外观正常，用万用表测各相导通。
　　　2）检查直流调速装置可控硅：
序号 测量内容 测量值 测量工具
1 控制极与阴极之间电阻 均在7.5~8.6Ω 数字万用表
2 控制极与阳极之间电阻 390KΩ左右 数字万用表
　　　3）测量窑直流调速柜至窑主电机电缆：
序号 　　　测量内容 测量值 　　　测量工具
　　　1 　　　电机电缆正极（1C1）对地 　　　5MΩ 500V兆欧表
　　　2 　　　电机电缆负极（1D1）对地 　　　5MΩ 500V兆欧表
　　　4）测量电抗器三相对地绝缘电阻均为∞。
　　　5）检查窑主变压器高压开关柜，检查开关通断正常，并先试验合闸后又空载送电，控制柜一切正常。
　　　3．2007年10月2日，进行了以下检查：
　　　1）检查窑主电机集电环、电刷，接线端子无烧伤、电蚀、松动现象。有直流电阻测试仪，测量励磁绕组组值为4.862Ω。将直流屏X2:4、X2:5端子接线断开，用500V兆欧表测励磁电缆对地绝缘电阻为500MΩ。
　　　4．2007年10月3日，专家到达我公司后，进行了以下检查和分析：
　　　1）总部专家对窑直流调速柜主断路器及电流互感器烧毁进行仔细分析和检查，确认均为长期过热而烧毁。测量三只电流互感器，均导通正常，线圈电阻均为0.4Ω，但外壳绝缘严重烧毁，且所测母线变黑，据此判断电流互感器为长期过热而烧坏。检查主断路器，发现两相触点有电蚀现象，其中一相电蚀严重，据此判断引起长期过热的原因为该相触点长期接触不好以及容量偏低。在变压器烧毁后，检查直流屏的过程中发现此设备故障。并确认窑直流调速柜两种元器件的烧毁与主变压器的烧毁无关。
　　　2）对直流屏控制回路送电，送电后直流调速装置声音及运行状态正常。
　　　3）为确认直流屏及窑主电机是否还存在其它问题，经过总部专家马劲松技术论证最终确认，普通变压器6KV/0.4KV可以使用，对窑直流调速柜引入380V~400V（实际测量引入电源电压为390V）交流电源，通过改变直流调速装置参数（将P078.001由575改为390。P078.001指电枢回路供电电压），可试运行窑直流调速柜及窑主电机（窑主电机与回转窑脱开），下午1:55，实现窑直流调速柜接入390V电源开启窑主电机，窑主电机和直流控制盘一切正常。此时测量励磁电压为113V，电枢电压为：67V，电枢电流为18~22A，转速：123r/min。窑直流调速柜及窑主电机空载运行正常。
　　　三级综保参数及状态统计：（省略）
　　　1．变电站生料配电站出线柜
　　　2．变电站生料配电站出线柜保护退投
　　　3．生料磨配电站进线柜
　　　4．生料磨配电站进线柜保护退投
　　　5．窑主变压器高压开关柜
　　　6．窑主变压器高压开关柜保护退投
停机时间及经济损失：
　　　停机时间：回转窑停机191.17小时
　　　影响产量（熟料）：187.5×191.17=35844.4（吨）
　　　修复费用：10.2万元（变压器维修费：5.8万元 .窑直流传动备件备件费：4.1万元.运费：0.3万元）
事故主要原因：
　　　1．变压器烧毁击穿后，根据变压器绕组抽出检查情况和短路现象以及相关试验数据共同分析认为，引起变压器烧毁击穿主要原因是高压侧出线焊接头处绝缘老化，引起对地绝缘短路后变压器击穿。绝缘老化我们分析：一是出厂时高压侧出线焊接头处绝缘没有处理好，经几年运转此处绝缘薄弱引起短路。二是回转窑在起动过程中会产生3~4倍额定电流的起动电流，频繁大电流起动，加速高压侧出线焊接头处绝缘老化，导致短路。
　　　注：窑主变压器的事故检测数据待变压器维修出厂后由厂家提供。
　　　2．窑直流调速柜主断路器及电流互感器烧毁原因为：主断路器长期分合闸，导致一相触点接触不好，造成三相电流不平衡，引起断路器触点和铜排过热，导致主断路器及电流互感器外壳烧坏。
　　　3．总部专家对窑直流调速柜主断路器及电流互感器烧毁进行仔细分析和检查，根据这些检查结果和变压器在维修厂家解体后的检查结果及相关照片，确认窑直流调速柜电气元件的损坏与变压器的损坏无关，两者之间损坏原因无因果关系。
　　　4．从两起设备事故可以看出我们的管理工作还存在漏洞，一方面电气专业设备试验未严格按有关规程执行，另一方面设备巡检工作不到位，未能及时发现设备隐患。
事故教训及今后的防范措施：
　　　1．切实提高自身的专业技术水平，避免造成重大损失。
　　　2．各变压器及高压系统其它设备应严格按相关规程进行试验，并建立相关试验记录,逐年对比分析。
　　　3.检查，恢复各变压器瓦斯保护。将轻瓦斯及变压器油温报警信号引入中控。利用停机时间对其它变压器进行相关试验。
　　　4．同南自厂家及设计院联系，对各高压开关柜综保装置设定值重新进行整定，合理的投退保护功能，杜绝越级跳闸。