山西某電廠一號(hào)機(jī)組5月15日主變故障非計(jì)劃停運(yùn)事件簡(jiǎn)要分析
一、事件經(jīng)過
山西某發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺(tái)發(fā)電機(jī)為哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn),型號(hào)為QFSN-600-2YHG,機(jī)組額定容量600MW,主變的型式為戶外、雙繞組、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、單相油浸電力變壓器,型號(hào)為DFP-240000/500,生產(chǎn)廠家為保定天威保變電氣股份有限公司,于2007年7月投產(chǎn)。一號(hào)機(jī)組最近于2021年5月7日15時(shí)57分按調(diào)度令啟動(dòng)并網(wǎng)。
2021年5月15日15時(shí),運(yùn)城地區(qū)小雨天氣,一號(hào)機(jī)機(jī)組投AGC,負(fù)荷穩(wěn)定300MW,主變?nèi)嚯娏鳎ˋ相325A、B相325.435A、C相325A),主變冷卻器三相均為第二組運(yùn)行(第一組投“備用”),機(jī)組運(yùn)行正常。
15時(shí)10分36秒709毫秒, “一號(hào)發(fā)變組非電量保護(hù)”光字牌報(bào)警,一號(hào)發(fā)變組保護(hù)C柜“本體輕瓦斯A相”報(bào)警。主變?nèi)嚯娏?、溫度均正常(主變?nèi)嚯娏鳛锳相325A、B相325.435A、C相325A;各相繞組溫度與油溫:A相繞組溫度為46.6℃、油面溫度分別為37.6℃和41.8℃,B相繞組溫度為52.3℃、油面溫度分別為46.4℃和44.4℃,C相繞組溫度為61.3℃、油面溫度分別為48.1℃和47.9℃)。值長(zhǎng)立即匯報(bào)生產(chǎn)值班領(lǐng)導(dǎo)、通知相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行檢查。
15時(shí)19分53秒93.7毫秒,主變差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作;15時(shí)19分53秒100.7毫秒,主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作;15時(shí)19分53秒126.7毫秒,主變A相重瓦斯跳閘,鍋爐MFT,機(jī)組跳閘。
就地檢查發(fā)現(xiàn)一號(hào)主變A相壓力釋放閥動(dòng)作噴油,噴至冷卻器控制柜端子箱起火,立即滅火。滅火后發(fā)現(xiàn)變壓器箱體輕微變形。
值長(zhǎng)匯報(bào)山西省調(diào)“電廠一號(hào)機(jī)組因主變故障而跳閘,具體原因待查,事故原因查清后再詳細(xì)匯報(bào)”;匯報(bào)山西公司值班人員,匯報(bào)山西公司生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)部。
15時(shí)28分 值長(zhǎng)匯報(bào)集團(tuán)公司生產(chǎn)調(diào)度中心。
16時(shí)04分 一號(hào)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速到零,投入盤車,盤車電流35A,撓度6絲,汽輪機(jī)正常停運(yùn)。
二、故障錄波圖檢查情況
調(diào)取一號(hào)發(fā)變組故障錄波器錄波圖,發(fā)現(xiàn)15:19:53 547ms 一號(hào)主變高壓側(cè)A相電流和主變高壓側(cè)中性點(diǎn)電流升高,經(jīng)過約30ms主變高壓側(cè)A相電流達(dá)到最高值5.262A(二次值),主變高壓側(cè)中性點(diǎn)電流最高值5.067A,主變高壓側(cè)A相電壓降低至19.261V(額定57.74V)。如圖1、圖2所示。
圖1 一號(hào)主變A相故障錄波圖1
圖2 一號(hào)主變A相故障錄波圖2
三、初步原因分析
根據(jù)發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作和故障錄波圖情況,初步判斷主變跳閘原因?yàn)橹髯?/span>A相內(nèi)部故障引起,具體原因還需進(jìn)行變壓器內(nèi)部檢查。
四、初步處置情況
1、一號(hào)機(jī)組已停運(yùn),16日01時(shí)30分發(fā)變組轉(zhuǎn)檢修。
2、變壓器故障后,取一號(hào)主變油樣并進(jìn)行色譜分析化驗(yàn),化驗(yàn)結(jié)果總烴、乙炔、氫氣超標(biāo)。
3、變壓器廠家保定天威保變電氣股份有限公司根據(jù)變壓器型號(hào)參數(shù)匹配,山西武鄉(xiāng)電廠有一臺(tái)變壓器符合要求,計(jì)劃借用恢復(fù)系統(tǒng)。
4、故障變壓器返回廠家檢修,進(jìn)一步查明故障原因。待原因查明后,制定其他變壓器的檢修檢查方案。
5、制定二號(hào)主變運(yùn)行防范措施:
5.1變壓器圍欄門上鎖掛牌,禁止無關(guān)人員進(jìn)入;
5.2變壓器輕瓦斯動(dòng)作后,運(yùn)行人員立即手動(dòng)打閘;
5.3在壓力釋放閥處加裝導(dǎo)流管,引至卵石坑。
五、一號(hào)主變?cè)囼?yàn)情況
(一)、電氣試驗(yàn):
1、2017年1月16日由中國(guó)能源集團(tuán)華中電力試驗(yàn)研究院有限公司對(duì)一號(hào)主變高低壓繞組進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)試結(jié)果與出廠報(bào)告曲線一致,符合《大唐集團(tuán)公司電氣設(shè)備交接預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求,試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格,試驗(yàn)記錄詳見附件1。
2、2021年4月10日-2021年4月19日由四川華東電氣集團(tuán)有限公司對(duì)一號(hào)主變壓器進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目:繞組連同套管絕緣電阻;鐵芯絕緣電阻;高壓套管末屏絕緣電阻;繞組直流電阻;繞組連同套管直流泄露電流測(cè)試;繞組連同套管介質(zhì)損耗測(cè)試;套管介質(zhì)損耗測(cè)試;主變局部放電試驗(yàn);變壓器絕緣油試驗(yàn),各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合《大唐集團(tuán)公司電氣設(shè)備交接預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求,試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格,試驗(yàn)記錄詳見附件2。
(二)、主變壓器絕緣油色譜分析情況:
近1年一號(hào)主變壓器A相絕緣油色譜分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),化驗(yàn)結(jié)果符合DL/T722-2014《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》要求,化驗(yàn)數(shù)據(jù)合格,統(tǒng)計(jì)表詳見附件3。
附件2
一號(hào)主變壓器試驗(yàn)報(bào)告
項(xiàng)目名稱: | 山某發(fā)電有限責(zé)任公司2020年電氣設(shè)備預(yù)試項(xiàng)目 | ||||
安裝位置: | 一號(hào)主變壓器 | ||||
試驗(yàn)單位: | 四川華東電氣集團(tuán)有限公司 | ||||
試驗(yàn)日期: | 2021.4.10 | 溫度(℃) | 10 | 濕度(%) | 50 |
1.被試設(shè)備銘牌:
型號(hào) | DFP-240000/500 | 相數(shù) | 三相 |
額定頻率HZ | 50 | 額定容量kVA | 240000 |
額定電壓kV | 550/√3/20 | 聯(lián)接組別 | IiO(YNd11) |
出廠日期 | 2007.1 | 冷卻方式 | ODAF |
編號(hào) | A:200612S01 | B:200612S02 | C:200612S03 |
生產(chǎn)廠家 | 保定天威保變電氣股份公司 |
2.試驗(yàn)設(shè)備:
序號(hào) | 儀器名稱 | 型 號(hào) | 生產(chǎn)廠家 |
1 | 絕緣電阻測(cè)試儀 | DF2571E | 上海大帆電氣設(shè)備有限公司 |
2 | 直流電阻測(cè)試儀 | GC644-40A | 上海冠春電氣科技有限公司 |
3 | 介質(zhì)損耗測(cè)試儀 | TE8080 | 武漢特試特科技有限公司 |
4 | 高壓直流發(fā)生器 | GCZF-300kV/3mA | 上海冠春電氣科技有限公司 |
3.試驗(yàn)項(xiàng)目:
3.1絕緣電阻測(cè)試:
3.1.1繞組連同套管絕緣電阻 : 變壓器油溫:10℃
項(xiàng) 目 | 施加電壓V | 試驗(yàn)前R60S(GΩ) | 試驗(yàn)前R15S(GΩ) | 吸收比 | |
A相 | 高壓-低壓及地 | 2500 | 8.24 | 4.78 | 1.73 |
低壓-高壓及地 | 2500 | 7.25 | 4.17 | 1.73 | |
B相 | 高壓-低壓及地 | 2500 | 5.24 | 3.21 | 1.63 |
低壓-高壓及地 | 2500 | 8.71 | 5.32 | 1.63 | |
C相 | 高壓-低壓及地 | 2500 | 8.74 | 4.28 | 2.0 |
低壓-高壓及地 | 2500 | 7.72 | 4.15 | 1.86 |
項(xiàng) 目 | 施加電壓V | 試驗(yàn)后R60S(GΩ) | 試驗(yàn)后R15S(GΩ) | 吸收比 | |
A相 | 高壓-低壓及地 | 2500 | 8.5 | 4.2 | 2.02 |
低壓-高壓及地 | 2500 | 7.49 | 4.0 | 1.87 | |
B相 | 高壓-低壓及地 | 2500 | 5.1 | 3.15 | 1.61 |
低壓-高壓及地 | 2500 | 8.8 | 5.25 | 1.67 | |
C相 | 高壓-低壓及地 | 2500 | 8.9 | 4.30 | 2.06 |
低壓-高壓及地 | 2500 | 7.4 | 4.10 | 1.81 |
3.1.2鐵芯絕緣電阻 :
項(xiàng) 目 | 施加電壓V | R60S(GΩ) | 標(biāo)準(zhǔn)范圍 |
A相鐵芯-地 | 2500 | 2.07 | 與前次相比無明顯差別 |
B相鐵芯-地 | 2500 | 2.68 | 與前次相比無明顯差別 |
C相鐵芯-地 | 2500 | 2.54 | 與前次相比無明顯差別 |
A相夾件-地 | 2500 | 6.25 | 與前次相比無明顯差別 |
B相夾件-地 | 2500 | 3.70 | 與前次相比無明顯差別 |
C相夾件-地 | 2500 | 3.47 | 與前次相比無明顯差別 |
3.1.3高壓套管末屏絕緣電阻 :
項(xiàng) 目 | 施加電壓V | R60S(GΩ) | 標(biāo)準(zhǔn)范圍(MΩ) |
A相首端末屏 | 2500 | 4.39 | ≥1000 |
A相尾端末屏 | 2500 | 3.87 | ≥1000 |
B相相首端末屏 | 2500 | 3.58 | ≥1000 |
B相尾端末屏 | 2500 | 4.17 | ≥1000 |
C相首端末屏 | 2500 | 4.79 | ≥1000 |
C相尾端末屏 | 2500 | 5.23 | ≥1000 |
3.2繞組直流電阻測(cè)試: 變壓器油溫:10℃
高壓側(cè) | 實(shí)測(cè)A:AX(mΩ) | 出廠A:AX(mΩ) | 實(shí)測(cè)B:AX(mΩ) | 出廠B:AX(mΩ) | 實(shí)測(cè)C:AX(mΩ) | 出廠C:AX(mΩ) | 不平衡率% | |||
油溫℃ | 10 | 75 | 10 | 75 | 10 | 75 | \ | |||
1 | 263.5 | 336.4 | 263.9 | 333.2 | 263.0 | 335.8 | 0.34 | |||
2 | 255.3 | 325.6 | 255.1 | 322.4 | 255.0 | 324.8 | 0.12 | |||
3(運(yùn)行檔) | 247.5 | 314.7 | 247.0 | 311.6 | 246.8 | 314.0 | 0.28 | |||
4 | 238.7 | 304.0 | 238.4 | 301.0 | 238.0 | 303.3 | 0.29 | |||
5 | 228.7 | 293.1 | 228.2 | 290.2 | 227.8 | 292.5 | 0.39 | |||
與出廠值變化率% | A:AX | B:AX | C:AX | \ | ||||||
1 | -0.89 | 0.21 | -0.9 | \ | ||||||
2 | -0.79 | 0.12 | -0.66 | \ | ||||||
3 | -0.49 | 0.3 | -0.55 | \ | ||||||
4 | -0.65 | 0.21 | -0.71 | \ | ||||||
5 | -1.28 | -0.5 | -1.45 | \ | ||||||
低壓側(cè) | 實(shí)測(cè)A:ax(mΩ) | 出廠A:ax(mΩ) | 實(shí)測(cè)B:ax(mΩ) | 出廠B:ax(mΩ) | 實(shí)測(cè)C:ax(mΩ) | 出廠C:ax(mΩ) | 不平衡率% | |||
油溫℃ | 10 | 75 | 10 | 75 | 10 | 75 | \ | |||
直流電阻 | 1.093 | 1.363 | 1.081 | 1.356 | 1.077 | 1.364 | 1.48 | |||
與出廠值變化率% | 1.46 | 0.87 | -0.09 | \ | ||||||
3.3繞組連同套管直流泄漏電流測(cè)試: 變壓器油溫:10℃
項(xiàng) 目 | 施加電壓(kV) | 時(shí)間(min) | 泄漏電流(μA) | 標(biāo)準(zhǔn)范圍 |
A相高壓-低壓及地 | 60 | 1 | 19 | ≤20 |
A相低壓-高壓及地 | 20 | 1 | 10 | ≤33 |
B相高壓-低壓及地 | 60 | 1 | 8 | ≤20 |
B相低壓-高壓及地 | 20 | 1 | 2 | ≤33 |
C相高壓-低壓及地 | 60 | 1 | 11 | ≤20 |
C相低壓-高壓及地 | 20 | 1 | 2 | ≤33 |
3.4介損測(cè)試
3.4.1繞組連同套管介質(zhì)損耗測(cè)試 : 變壓器油溫:10 ℃
項(xiàng) 目 | 施加電壓(kV) | 出廠電容 Cx(nF) | 出廠tgδ% | 實(shí)測(cè)電容Cx(nF) | 實(shí)測(cè)tgδ% |
A相高壓-低壓及地 | 10 | \ | \ | 17.76 | 0.249 |
A相低壓-高壓及地 | 10 | \ | \ | 11.79 | 0.360 |
B相高壓-低壓及地 | 10 | \ | \ | 17.71 | 0.278 |
B相低壓-高壓及地 | 10 | \ | \ | 11.90 | 0.370 |
C相高壓-低壓及地 | 10 | \ | \ | 17.74 | 0.278 |
C相低壓-高壓及地 | 10 | \ | \ | 11.85 | 0.306 |
試驗(yàn)結(jié)論:合格。 |
3.4.2高壓套管介質(zhì)損耗測(cè)試: 變壓器油溫:10℃
項(xiàng) 目 | 施加電壓(kV) | 出廠電容 Cx(pF) | 出廠tgδ% | 實(shí)測(cè)電容Cx(nF) | 實(shí)測(cè)tgδ% |
A相首端 | 10 | 597 | \ | 591.1 | 0.342 |
A相尾端 | 10 | 533 | \ | 528.9 | 0.300 |
B相首端 | 10 | 611 | \ | 605.7 | 0.378 |
B相尾端 | 10 | 532 | \ | 530.0 | 0.243 |
C相首端 | 10 | 596 | \ | 591.5 | 0.392 |
C相尾端 | 10 | 515 | \ | 511.5 | 0.272 |
試驗(yàn)結(jié)論:合格。 |
4.綜合結(jié)論:
以上試驗(yàn)符合《集團(tuán)公司電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定。 結(jié)論:合 格 |
一號(hào)主變壓器局部放電試驗(yàn)報(bào)告
1、試驗(yàn)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)
① 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DL/T 596—1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》
② 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1094.3-2003《電力變壓器第3部分:絕緣水平、絕緣
試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙》
③ 中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T16927.1-2011《高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第一部分:一般試驗(yàn)要求》
④ 中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 417-2006《電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量導(dǎo)則》
⑤ 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7354-2003《局部放電測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》
⑥ 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB26860-2011《電力安全工作規(guī)程》
⑦ 國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施
⑧ QGDW1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》
⑨ 《集團(tuán)公司電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》
2、試驗(yàn)?zāi)康?/span>
通過長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)耐壓連同局部放電測(cè)量試驗(yàn)檢查變壓器在檢修后的絕緣性能,檢驗(yàn)變壓器是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)合同要求。
3、試驗(yàn)儀器、設(shè)備(名稱、型號(hào)、精度等級(jí))
名 稱 | 無局放變頻電源 | 電容分壓器 | 補(bǔ)償電抗器 | 局部放電檢測(cè)系統(tǒng) |
編 號(hào) | WJFY-F400 380V | ZGSF-A80KV AC80KV/1000Pf/30-300Hz | WJFL-B400/40 40KV/10A/100 Hz | JFD-251 |
4、試驗(yàn)內(nèi)容、過程及試驗(yàn)數(shù)據(jù)
一、試驗(yàn)環(huán)境條件:
地點(diǎn):山西某發(fā)電有限責(zé)任公司一號(hào)主變
環(huán) 境 溫 度:16℃
相 對(duì) 濕 度:55%
試 驗(yàn) 日 期:2021.4.13-2021.4.19
二、變壓器型號(hào)及主要參數(shù):
型 號(hào):DFP-240000/500
額定電壓:525/√3±2×2.5%)/20kV
額定容量:240000/240000kVA
額定電流: 791.8/12000A
空載損耗: A相:97.8kW;B相:94.1kW;C相:96.6kW
空載損耗: A相:482.9kW;B相:484.1kW;C相:482.6kW
短路阻抗:A相:16.7%;B相:16.8%;C相:16.7%
空載電流:A相:0.067%;B相:0.080%;C相:0.073%
接線組別:Ii0(單)/YNd11(三)
出廠序號(hào):A相:20612S01;B相:201612S02;C相:201612S03
出廠日期:2007年3月
生產(chǎn)廠家:保定天威保變電氣股份有限公司
三、測(cè)試項(xiàng)目:局部放電試驗(yàn)
四、測(cè)試步驟:
局部放電試驗(yàn):
試驗(yàn)分接位置:1檔 Um=550kV
局部放電試驗(yàn):試驗(yàn)頻率:f=124.3Hz
試驗(yàn)電壓:U=1.1Um/= 349kV
U2=1.3Um/=413 kV
U1=1.5Um/=476 kV
五、測(cè)試結(jié)果
試驗(yàn)電壓 | 1.1Um/√3 | 1.3Um/√3 | 1.5Um/√3 | 1.3Um/√3 | 1.1Um/√3 | |||||||
保證值pC | 100 | 300 | 無異常 | 300 | 100 | |||||||
試驗(yàn)時(shí)間 | 5 分 | 5 分 | 48秒 | 10分 | 20分 | 30分 | 40分 | 50分 | 60分 | 5 分 | ||
局放量pC | 500kV 側(cè)高壓 | A | 59 | 189 | 無異常 | 167 | 170 | 165 | 164 | 168 | 172 | 62 |
B | 60 | 177 | 無異常 | 156 | 154 | 158 | 160 | 164 | 166 | 63 | ||
C | 47 | 112 | 無異常 | 97 | 99 | 96 | 98 | 102 | 104 | 45 |
5、試驗(yàn)結(jié)論:以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合集團(tuán)公司電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定,測(cè)試合格。
山西某發(fā)電有限責(zé)任公司
一號(hào)主變壓器狀態(tài)評(píng)估報(bào)告
本次一號(hào)主變壓器型號(hào)為DFP-240000/500(A、B、C三臺(tái)單相變壓器)。對(duì)變壓器分別進(jìn)行了繞組絕緣電阻及吸收比、鐵芯及夾件的絕緣電阻、繞組的直流電阻(全檔位)、繞組連同套管的介質(zhì)損耗及電容量、電容型套管的介質(zhì)損耗及電容量、電容型套管及末屏對(duì)地的絕緣電阻、繞組的泄漏電流測(cè)量、局部放電試驗(yàn)、變壓器油的含氣量、糠醛、油介損試驗(yàn)。本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)與出廠值對(duì)比、分析,符合《集團(tuán)公司電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》、QGDW1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》、DL/T 596—1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定,試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。
本次一號(hào)主變狀態(tài)評(píng)估結(jié)果為:A、B、C三臺(tái)單相變壓器各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)合格,變壓器狀態(tài)良好,可以繼續(xù)安全運(yùn)行。
評(píng)估單位:四川華東電氣集團(tuán)有限公司
2021年04月19日
附件3
一號(hào)主變壓器A相絕緣油色譜分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表
測(cè)試時(shí)間 | H2 | CO | CO2 | CH4 | C2H6 | C2H4 | C2H2 | 總 烴 |
2020.4.1 | 21.57 | 70.94 | 501.49 | 11.88 | 2.84 | 2.02 | 0 | 16.74 |
2020.9.2 | 18.04 | 52.89 | 309.4 | 12.31 | 0 | 2.48 | 0 | 14.79 |
2020.12.29 | 22.16 | 44.86 | 85.56 | 10.4 | 0 | 1.52 | 0 | 11.92 |
2021.4.19 | 4.11 | 53.57 | 69.7 | 9.85 | 2.43 | 0.67 | 0 | 12.95 |