刀闸绝缘子污闪放电,母差动作全厂停电
【事故经过】
1、故障前的运行方式:
220kV系统接线为双母线带旁路,结构为空心预制管立柱轻型半高型布置。220kV出线6条,一、二、三期启备变三个间隔,#1、2机组两个进线间隔、#5联变通过2705与500kV系统联络。
220kVⅠ母上运行设备:2701、2703、2706、2705、2771、2737、4C47。
220kVⅡ母上运行设备:2702、2704、2738、2778、2768。
母联开关(投入运行):2700。
2、事件经过:
2013年5月17日,小雨,8:21,某发电厂220kV升压站220kVⅠ、Ⅱ母母差出口动作, 220kVⅠ、Ⅱ母失电,#1、2机组跳闸(负荷均为245MW),就地检查220kV升压站所有开关在断开位置,检查发现27012闸刀两侧有明显的闪络放电烧伤故障痕迹。
9:10将27012闸刀隔离,Ⅰ母恢复运行,逐步恢复我厂#1、2机厂用电。17日22:47 #2机并网; 19日18:00 #1机2701开关27012闸刀更换完工,19:28 220kV母线恢复双母线运行方式;19日20:41 #1机并网。
本次事件发生后,电气继电保护正确动作,机组跳闸后现场应急处置及时准确,#1、2机组安全停机。
【原因分析】
1、直接原因:
该厂220kV升压站为双层布置,上层为Ⅰ母,下层为Ⅱ母,27012刀闸北侧静触头与Ⅰ母连接,南侧静触头与Ⅱ母连接。
#1机27012刀闸A相北侧静触头对支柱绝缘子法兰放电,造成220kVⅠ母接地,Ⅰ母差动保护正确动作跳闸。
电弧引起27012刀闸A相南侧静触头(与Ⅱ母连接)对支柱绝缘子法兰放电,造成220kVⅡ母接地,Ⅱ母差动保护正确动作跳闸。
2、间接原因:
(1)27012刀闸是1985年某高压开关厂产品,当时设计的防污等级不满足现在本地区的污秽等级要求;近期,淮南地区天气阴雨连绵,空气湿度较大。
(2)自脱硫系统投运后,存在烟气飘浆污染设备外绝缘的现象。
(3)因#1机组长周期运行(在网154天),即使单母线停运,因安全距离不够,也无法对该刀闸进行清扫。
【暴露问题】
1、设备性能老化,27012闸刀为八十年代产品,该厂原220kV升压站按Ⅲ类防污等级设计,其爬距为2.5cm/kV,现按省电科院2011版污秽等级规定,该厂为e2级,爬距应为3.5cm/kV,220kV升压站设备爬距已不能满足防污要求。对升压站设备重视程度不够,设备维护欠账较多,对升压站老旧设备改造计划落实不到位。
2、设备隐患治理不到位。如对已排查出的2701间隔刀闸、开关爬距不够的隐患,仅对2701开关、27013、27014等刀闸、#1主变套管及避雷器进行了增爬、CT进行了更换,但因母线停电困难,未对27011、27012刀闸进行增爬处理,也未采取其他的清扫措施对污染造成的后果重视程度不够。
3、对长周期运行设备,未能主动申请进行清扫;对脱硫系统烟气飘浆污染设备外绝缘未能采取有效防范措施。
【防范措施】
1、更换27012闸刀。
2、加强升压站设备绝缘子清扫工作,坚持逢停必扫,提高绝缘子表面清洁度,增强绝缘性能。对长周期运行设备,结合机组停运,主动向网调申请停运清扫。对于确实无法停运的设备尝试采用带电清扫方式。
3、对升压站开展一次专项隐患排查,对查出的隐患,制定综合治理整体方案(采取喷涂RTV涂料等增爬及设备更换相结合方案),加强与电网公司沟通,落实线路及设备停电计划,力争年内完成220kV升压站设备整治工作,500kV升压站5005、5054间隔断路器和刀闸更换工作。
4、加强脱硫设备管理,运行中及时冲洗除雾器;利用机组停运机会,用高压水对除雾器进行彻底清洗;探讨除雾器改进方案。
5、按照集团公司防范人身事故、涉网风险专项工作方案,结合实际,落实本厂防范人身事故、涉网风险专项工作方案。