某公司3號機組推力冷卻水管泄漏非停事件
2017年06月29日13時36分,西南某水電公司發生一起因冷卻水管路漏水造成#3機跳閘的非停事件,現將事件報告如下:
1.非停前運行方式:
西南某公司#1、#2、#3、#4、#5、#6機運行,總負荷帶1710MW,#3機帶281MW,500kV開關五串全環并運行,廠用電按正常方式運行。
2.非停經過:
13時16分55秒開始,監控系統頻報“#3機發電機故障動作/復歸”、“#3發電機第一套保護裝置報警動作/復歸”、“#3機轉子一點接地I報警動作/復歸”故障信號,監控系統故障信息詳見圖1。
運行人員即刻就地檢查,發現#3發電機A套保護柜有轉子一點接地報警信號,轉子對地電阻12~21千歐,檢查勵磁調節器柜、勵磁功率柜、滅磁開關電阻柜、轉子集電環等均無異常。在運行人員準備進入風洞進行進一步檢查時,13時36分48秒,#3機發電機差動保護動作,機組跳閘,監控系統事故信息詳見圖2:
圖1:監控系統故障信息
圖2:監控系統事故信息
在完成隔離措施后,現場運行人員身穿防護服打開風洞門檢查時,發現洞內滿是霧氣,有燒焦氣味,帶防護面具進入檢查,發現6號推力冷卻器冷卻水管法蘭泄漏向上噴水成柱狀,后返回拿相機拍照,此時水壓已低,噴水水柱已減小,見圖3、4
圖3:6號推力冷卻水法蘭噴水照片1
圖4:6號推力冷卻水法蘭噴水照片2
風洞內地面、轉子支架、擋風板等處有明顯水跡,見圖5、6、7;定子線棒端部接線盒有兩個爆開,地面有碎片,左右兩側若干線棒表面絕緣有碳化現象,見圖8、9;6號推力冷卻器水管法蘭橡膠密封為兩層,4顆螺栓,見圖10。
圖5:風洞內地面水跡 圖6:轉子支架上水跡
圖7:擋風板上水跡
圖8:定子線棒端部故障點
圖9:定子線棒端部故障點
圖10:6號推力冷卻器水管法蘭橡膠密封
3.非停原因分析
1) 直接原因分析
3號機組6號推力冷卻器冷卻水管路法蘭上部泄漏噴水至轉子支架,隨著轉子轉動,冷卻水甩至發電機定子端部,引起定子線圈相間短路,造成發電機差動保護動作停機是本次事件的直接原因。
從現場查證資料來看:
1、西南某公司運行、維護人員能夠按照規程規定開展巡檢工作,事件發生前上午9:00運行人員剛剛巡檢過風洞、水車室,未見漏水等異?,F象。
2、檢修期間對應檢修項目開展正常,檢修項目經三級驗收合格,充水試驗正常。
3、兩層橡膠密封墊存在錯位現象特定情況下使得密封性能不可靠,另從現場使用的該批次橡膠密封墊存在問題的普遍性和嚴重性來看,檢修公司采購的該批次橡膠密封墊存在質量問題。
4、從本節管路連接閥門法蘭螺絲預緊力來看,法蘭上側預緊力比下側大,邏輯上與法蘭泄漏向上成柱狀噴水、法蘭接觸面受力印痕上側比下側偏淺不一致,從而說明管道閥門安裝時兩側法蘭面不平行,兩側法蘭面組合時呈現向上法蘭間隙往上傾斜成“V”形狀,螺栓承擔了管道剛性拉力。
5、西南某電廠是電網主調頻電廠,承擔電網主要調頻功能,機組運行期間穿越振動區次數極為頻繁。
綜合上述資料,引起此次3號機組6號推力冷卻器冷卻水管路法蘭上部泄漏噴水的原因分析為:6號推力冷卻器冷卻水管管路兩側法蘭安裝組合時兩側法蘭面不平行,致使法蘭間隙往上傾斜成“V”形狀,使螺栓承擔了管道剛性拉力,冷卻水管受機組運行、頻繁穿越振動區等長期振動累計效應下,閥門法蘭緊固螺母在長期振動中逐步松動,緊固力變小,密封膠墊逐步松動,在突破緊固臨界點時,在0.3-0.45MPa冷卻水壓作用下,形成突發性噴水。
2) 間接原因分析
1、6號推力冷卻器冷卻水管存在制造缺陷。冷卻水管長度不足,導致安裝時管路兩側閥門橡膠密封墊厚度超過《水輪發電機組安裝技術規范》(GBT 8564-2003)12.3.5條款規定(墊片單層厚度不超過4mm,墊片不超過兩層)。
2、橡膠密封墊材質、規格不符合要求。密封墊質量不合格,存在嚴重質量問題,規格不符合要求,超出了4mm。
3、西南某電站負責廣西電網的調峰調配,機組經常頻繁穿越振動區運行,排查發現4臺機組冷卻器管路法蘭連接螺栓均有不同程度松動現象,表明振動也是加劇本次密封失效的間接原因。
4.暴露問題
1、檢修公司安裝工藝存在問題。管路兩側法蘭安裝組合時兩側法蘭面有不平行現象,使螺栓承擔了管道剛性拉力;密封墊裁剪尺寸有偏差,兩層密封墊安裝過程中有錯位,致使密封可靠性降低。
2. 西南某公司、監理公司對質量驗收把關不嚴格,未及時發現檢修公司在密封墊的使用、安裝工藝存在的問題。
3、材料采購、驗收不到位。該批次橡膠密封墊出現大面積問題,暴露處材料采購、質量驗收管理不到位,未能及時發現產品規格不符合規程要求。
4. 西南某公司對新標準貫徹落實不力,新標準GB9119-2010《板式平焊鋼制管法蘭》實施后未及時修訂公司相應的技術標準或作業指導書。
5、設備隱患排查不到位。未發現推力冷卻器冷卻水管存在長度不夠的制造缺陷,未采取有效措施予以消除,設備隱患排查治理不到位。
6.培訓不到位,運行人員對異常處理能力不足,故障信號現出后20分鐘未能及時查找到故障點。