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某#34主变损坏的原因分析

2007-01-12 08:00:00 来源:
#34主变损坏的原因分析
一、#34主变损坏的事故经过:
2006年10月28日8点28分,#34机组做空升试验过程中#34发电机反时限的负序保护动作、紧接着#34主变轻重瓦斯动作,#34发电机FQB开关跳闸,但#34主变差动、零序未动作。外观检查#34主变分接开关位置不对(在三、四档之间),瓦斯继电器有气体,做局放不合格,打印出#34发电机机端有电流且明显有故障。后经返回西变厂检查#34主变分接开关及A、C相调压绕组损坏。
二、#34主变损坏的原因分析:
#34主变受电后,分接开关的动触头与三、四挡的静触头及三、四挡之间的高压侧绕组形成环流在动、静触头间放电拉弧,造成分接开关烧损,由于弧光过压和C相弧光断弧的瞬间,三、四挡之间的高压侧绕组(即调压绕组)能量释放不了,在三、四挡之间的高压侧绕组(即调压绕组)产生过电压,最终造成调压绕组的局部损伤。
#34主变分接开关挡位偏离正确位置的原因是分接开关定位销未拧到位,在西变公司提供的分接开关说明书中明确要求“为防止擅自和无意识的操作或驱动无励磁分接开关,应把分接开关转到正确位置后,将分接开关定位销拧到位,并加挂锁锁死。”#34机投入运行以来,此次试验是第一次大修后试验,同时机组大修期间#34主变静态试验正常,没有发现问题。故#34主变分接开关挡位偏离正确位置是在拆架过程中无意识的蹬踏驱动无励磁分接开关(其定位销未拧到位且未锁死)造成的。
在#34主变受电做试验前,由于运行检查不仔细,试验前各级技术人员未对主设备受电前的条件确认,主观认为#34主变只做了清扫预试工作,未做本体检修,忽略了#34主变分接开关挡位的专项仔细检查,而是盲目受电。同时在试验过程中,试验的负责人对#34发电机短路试验和空升试验方案中的组织措施、安全措施、技术措施、试验步骤没有明确、清析、独立的规定提出异议,更谈不上短路试验和空升试验各自危险点的把关分析,尤其是方案的审核人,对主设备的重大方案把关不严,是严重的渎职表现。以致在短路试验完后接着做空升试验时,#34发电机FQB开关(即励磁开关)一合闸时,#34机DCS显示发电机机端三相电流由67A突升至198A(严格意义上讲,此时电流不应有大的变化,因为空升试验时励磁变、主变、厂高变未带负荷。),此时如果试验的负责人对这一变化的危险点有意识,立即令打闸停机,或许只是#34主变分接开关的轻微弧光烧伤。随着发电机机端电压的升高,#34主变分接开关三相由于弧光烧损程度不一,弧光的长度不等,弧光电阻也就不等,于是弧光电流也不等,在#34主变三、四挡之间的三相高压侧绕组(即调压绕组)的弧光电流与发电机机端三相电流是一致的,从事故后打印的发电机机端三相电流分析,B相电流最大,弧光的长度最小,弧光电阻也就最小,弧光相对稳定,间隙性弧光过压的强度和可能性较小,其次是A相电流次之,C相电流最小,弧光的长度最大,弧光电阻也就最大,间隙性弧光过压也最严重。同时在#34主变三、四挡之间的三相高压侧绕组(即调压绕组)由于弧光的间隙性产生弧光过压,直到C相在分接开关处弧光断弧,加剧了C相三、四挡之间的高压侧绕组(即调压绕组)的过压损坏程度。
由于#34主变高压侧C相断弧,在发电机定子绕组中就流过负序电流,该负序电流在发电机气隙中产生反向(与正序电流产生的正向旋转磁场方向相反)旋转磁场,它相对于转子来说为2倍的同步转速,因此在转子中就会感应出100HZ的电流,即所谓的倍频电流,该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽锲和阻尼条,而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路,这就使得转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤,严重时会使护环松脱,给发电机造成灾难性破坏,即通常所说的“负序电流烧机”,这是负序电流对发电机的危害之一。另外,负序(反向)气隙旋转磁场与转子电流之间,正序(正向)气隙旋转磁场与定子负序电流之间产生的100HZ的交变电磁力矩,将同时作用于转子大轴和定子机座,引起频率为100HZ的振动,此为负序电流危害之二。不排除#34发电机已受到一定程度的损伤,只有以后抽转子才能检查确认。
由于轻、重瓦斯保护属非电气量保护,故障刚发生时,机端电压低,弧光电流小,热量低,产气量少和油的流速低,有一个故障轻、重的时间累积过程,所以轻、重瓦斯保护不能及时动作,随着发电机机端电压的升高,弧光电流上升,热量大,于是产气量增多(气量达250cm3)和油的流速上升达动作值(油流速1.0m/秒),轻、重瓦斯保护才触发动作;主变差动未动作是由于事故过程中主变高压侧导管C.T无电流,只是低压侧导管C.T有电流,且事故过程中最大电流2032A,低压侧导管C.T变比是15000/1,那么二次侧差流是:2032/15000=0.135A, 小于动作值差流Iq=0.35A,故主变差动不能动作;虽然主变中性点直接接地,三相电流也不平衡,但由于弧光电流只在三、四挡之间的高压侧绕组(即调压绕组)间形成环流,与主变中性点构不成电流回路,故主变中性点也无零序电流, 零序保护再灵敏(变比是600/5)也启动不了;最后C相在分接开关处弧光断弧时, 发电机机端电流的不平衡随着机端电压的升高已逐步严重, 发电机反时限的负序过流保护(故障电流越大,动作时间越短,其定值是:下限电流I2S=0.37A, tS=400s;上限下限电流Iup=3.8A, tS=0.5s)启动并经延时了大约31秒出口,但已是杯水车薪, 电气量的主保护不能动作, 非电气量保护也不能及时动作,想靠后备保护来保护设备,那只是奢望而已。
#34主变分接开关挡位偏离正确位置:三、四挡之间,是本次事件发生的一个直接原因,但不是造成的设备损坏的主要原因;运行值班员在#34发电机做短路试验前的检查送电过程中,未对#34主变分接开关挡位认真确认,是本次事件发生的另一个直接原因,但也不是造成的设备损坏的主要原因;由于#34主变分接开关挡位偏离正确位置,发电机在做空升试验过程中,由于试验人员在试验负责人的命令下(未经值长同意或知晓)私自合上#34发电机FQB开关(包扩之前做短路试验也是如此),并未及时告知运行监视(也可以说试验负责人根本未做空升试验的危险点交底),同时有人在示波器上发现#34发电机机端有相当大的电流并汇报了试验负责人,试验负责人居然认为那是正常的,命令继续升压,这是造成和扩大#34主变分接开关及A、C相调压绕组损坏的主要原因也是又一直接原因,可以肯定的说:试验负责人在值长台的计算机上是看到了#34发电机机端电流的突变和上升,二次设备已反应出一次设备有故障,只是他没意识到有危险点存在并发生而已;事件发生后查阅试验方案问题多,特别是方案审核人只是敷衍了事签个字,没有起到审核人把关的作用,主变在工作终结至开始试验前有很长一段时间,在试验前各级技术人员未对主设备受电前的条件确认,而是盲目受电,这都是不负责任的表现,对此次事件有不可推卸的责任。





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