电缆着火造成四台机组跳闸

缆着火造成四台机组跳闸2003年4月17日16时13分，某发电公司发生了一起由于网控电缆隧道内电缆着火，造成4台300M顺组停运的事故。一、事故前工况某发电公司8台300MWL组，除6号机组检修外，其他7台机组正常运行。全厂负荷2080MW其中：1号机组负荷300MW2号机组负荷300MW3号机组负荷290MW7号机组负荷260MW500kV双母线并列运行，沙昌一、二线运行，万沙线备用。220kV双母线并列运行。220kV/500kV联变运行。电网安全自动装置投入。1、2、3、4号启动变全部运行，分别作为1、2号机组；3、4号机组；5、6号机组；7、8号机组的备用电源。各台机组的厂用电为正常方式。二、事故发生和处理情况1、变电站的情况，16时13分，网控中央信号屏发“直流I组母线电压不正常”光字，联变保护屏发“联变A、B柜直流电源消失”光字。就地检查联变保护屏A、B柜电源消失，退出联变A、B柜所有保护压板。16时15分，联变C柜直流电源消失，退出联变C柜所有保护压板。16时16分，5021开关掉闸。16时20分，网控全部表计指示消失，网控直流I、II组母线电压表指示为零。网控室所有直流控制信号全部消失。网控通讯中断。运行人员退出500kV和220kV线路的所有保护。16时20分，2号启动变掉闸。16时32分，就地检查发现直流室电缆竖井冒烟，判断电缆沟电缆着火，立即通知消防队。16时37分，消防人员赶到现场进行灭火，16时55分，将余火扑灭。16时32分，1号启动变掉闸。16时33分，3号机组主汽门关闭，锅炉灭火，但发电机主开关未掉闸。16时37分，2号机组主汽门关闭，锅炉灭火，但发电机主开关未掉闸。16时41分，1号机组发电机主开关掉闸，汽机主汽门关闭，锅炉灭火。17时16分，就地手打机械脱扣器，切掉5011和5012开关（2号发电机主开关）。17时20分，就地手打机械脱扣器，切掉5022和5023开关（3号发电机主开关），在此之前5021开关已经掉闸，500kV沙昌一线停运。17时50分，1号启动变恢复运行。18时38分，7号机组主汽门关闭，锅炉灭火，但发电机主开关未掉闸。18时52分，就地手打机械脱扣器，切掉5061和5062开关（7号发电机主开关）。18日2时38分，沙昌一线恢复运行。19日6时57分，7号机组并网发电。19日23时10分，2号启动变恢复运行。20日1时17分，1号机组并网发电。20日23时56分，3号机组并网发电。23日8时03分，2号机组并网发电。2、1、2、3、7号机组及1、2号启动变的情况，（1）2号启动变16时20分，2号启动变掉闸。发“启动变差动保护动作”、“220kV侧断路器跳闸”光字。（2）1号启动变16时32分，1号启动变掉闸。发“6kVO股电压回路断线”、“6kVO酸电压回路断线”光字。（3）3号机组16时33分，3号机组汽机主汽门关闭，锅炉灭火，但发电机主开关未掉闸。发“电网安全自动装置切机”、“电网安全自动装置请求减载”“失磁”、500kVTV断线”光字。作为备用电源的2号启动变已经掉闸，机组失去厂用电。运行人员紧急启动大、小机直流润滑油泵和空侧直流密封油泵。用4号机组厂用电带3号机组厂用部分设备。单元控制室手动切发电机主开关切不掉。因网控通讯中断，立即派人到变电站联系就地手停发电机主开关。17时20分，就地手打机械脱扣器，切掉5022和5023开关（3号发电机主开关）。汽轮机无蒸汽运行47分钟。在此期间，运行人员将3号机组的冷却水倒由4号机机组工业泵带，机组的润滑油温和轴承温度等参数并没有上升很高。机组的润滑油温最高为80，轴承温度分别为95、94、100、113、137、89、79。由于低压转子末级叶片的鼓风作用，低压缸两端温度升高，低压缸排汽最高温度为318。（ 4） 2号机组16时37分，2号机组主汽门关闭，锅炉灭火，但发电机主开关未掉闸。发“远方切机”、“事故掉闸”和“发电机失磁”光字。作为备用电源的1号启动变已经掉闸，机组失去厂用电。运行人员紧急启动大、小机直流润滑油泵和空侧直流密封油泵。单元控制室手动切发电机主开关切不掉。因网控通讯中断，立即派人到变电站联系就地手停发电机主开关。17时16分，就地手打机械脱扣器，切掉5011和5012开关（2号发电机主开关）。汽轮机无蒸汽运行39分钟。在此期间，由于低压转子末级叶片的鼓风作用，低压缸两端温度升高，低压缸排汽温度最高229。2、5、6、7瓦的温度均超过100，其余瓦温在95左右，润滑油回油温度最高88。（ 5） 1号机组16时41分，1号机组掉闸，发电机主开关掉闸，汽机主汽门关闭，锅炉灭火。发“母差及失灵保护”光字。作为备用电源的1号启动变已经掉闸，机组失去厂用电。运行人员紧急启动大、小机直流润滑油泵和空侧直流密封油泵。汽轮机惰走期间，润滑油温最高53，3瓦下部温度最高达99，其它瓦温最高74。20日1时17分，1号机组并网发电。（6）7号机组18时38分，7号机组主汽门关闭，锅炉灭火，但发电机主开关未掉闸。发“主变差动”、“差动TA断线”、“紧急停机”光字。厂用开关掉闸，备用电源自投成功。单元控制室手动切发电机主开关切不掉。因网控通讯中断，立即派人到变电站联系就地手停发电机主开关。18时52分，就地切掉5061和5062开关（7号发电机主开关）。汽轮机无蒸汽运行时间为14分钟。因厂用电自投成功，各辅机运转正常，停机过程各参数正常。三、事故损失情况1、电缆烧损情况，此次事故，共造成28根电缆烧断，136根电缆不同程度受损。烧损的长度均没有超过2米。着火部位共有电缆229根，受损电缆占总数的71.6%。着火部位位于网控直流配电室电缆竖井下部的电缆沟，着火面积为2米X1.6米。受损的电缆，一部分是直流电缆，有：蓄电池至直流配电屏电源电缆，直流配电室至网控室保护、控制屏的电缆，网控室控制、保护屏至变电站设备控制及信号回路，电网安全自动装置电缆，至网控室保护屏的CT、PT二次回路，通讯电缆，保护、MIS光缆等；另一部分是交流电缆，有：网控楼、220kV站照明电缆，检修电源箱动力电缆，通讯、远动装置的电源等。2、机组检查情况，（1）1号机组检查情况：发电机主开关正确跳闸，汽轮机没有无蒸汽运行，停机后检查正常。（2）2号机组检查情况：2至7瓦下瓦钨金均有轻微磨损。凝汽器铜管检查正常，低压末级叶片检查正常。（3）、3号机组检查情况：3、4、5瓦下瓦钨金均有轻微磨损。凝汽器铜管检查正常，低压末级叶片检查正常。（4）7号机组检查情况：汽轮机虽无蒸汽运行俩14分钟，但在停机过程中，厂用电自投成功，各辅机运转正常，停机后检查正常。四、事故原因1、事故原因分析（1）220kV变电站照明电缆短路放炮，引起电缆着火，是事故的起因。、现场勘察情况来看，电缆损坏最严重的是一根截面为70mm2的三相照明电缆，该电缆已烧断，断头分别搭接在该电缆桥架槽盒的两个边上，在槽盒边缘搭接处可见明显的电弧烧损的缺口，是电缆着火的起火点。、该照明电缆的B、C相保险（200A）已熔断，说明事故前该电缆的B、C相先发生短路放炮并着火，随后引起其他电缆着火。、该照明电缆短路放炮后，首先导致相邻的联变A、B柜直流电源电缆绝缘损坏接地、短路，直流保险熔断。所以事故的第一个征兆就是在16时13分，网控发“直流I组母线电压不正常”和“联变A、B柜直流电源消失”光字。综上所述，可以确定：因为220kV变电站照明电缆短路放炮，引起电缆着火，是事故的起因。（2）交直流动力电缆、控制电缆集中敷设，是事故的主要原因。电缆着火的部位，不仅敷设有交流动力电缆，如网控变压器6kV电源电缆，网控楼、220kV站照明电缆，检修电源箱动力电缆等。而且敷设有变电站直流室的全部直流电缆和通讯电缆。变电站照明电缆短路放炮后引起的电缆着火，导致变电站直流电源、仪表电源消失，四台机组相继停机。（3）电缆管理工作比较薄弱，电缆的巡回检查、绝缘监测等工作不到位，是事故的次要原因。（4）通过现场勘察和技术分析，可以排除以下原因引起的电缆着火：、事故前，网控楼直流配电室电缆竖井内及周围无人工作，排除人为原因造成的电缆着火。、电缆沟内无易燃杂物堆放，环境温度也不高，排除由其他因素引起的电缆着火。、6kV站用电工作电源、备用电源两条电缆均未损坏，380V站用电供检修电源和合闸电源电缆均未损坏。可以排除上述电缆引发事故的可能性。、控制室照明电缆和动力箱电源电缆集中布置在一个电缆排架，均已烧断，但事故发生后的20分钟内控制室照明是正常的，这些电缆是在着火以后短路放炮烧断的。可排除控制室照明电缆引发事故的可能性。、蓄电池到直流母线正极电缆烧断、负极电缆绝缘损坏，但事后检查电缆无短路过热迹象，并且正负极分开、单个电缆故障只会造成接地不会造成短路。可排除此电缆引发事故的可能性。、直流控制、信号、保护电源电缆虽多处烧损，但由于这些电源供端均安装有不大于25A的直流保险，一旦短路保险会立即熔断起到保护作用，不会引发着火，且事故前也没有其他异常信号。可排除这些电缆引发事故的可能性。、交流二次回路电缆和通讯电缆、光缆虽多处烧损，但这些电缆首先故障必然会引起其它异常现象先发生，并且能量比较小。可排除这些电缆引发事故的可能性。2、主要设备掉闸原因分析（1）5021开关掉闸的原因远跳信号电缆烧损，导致开关接受远跳信号跳闸（电缆详情见附录3，下同）。（2）沙昌一线停运的原因沙昌一线与#3机接在同一串上，其中沙昌一线接在5021与5022之间，#3机接在5022与5023之间。5021由于远跳信号电缆烧损已于16时16分掉闸，当17时20分，就地手打机械脱扣器，切掉3号发电机主开关（5022和5023）时，全串停电，500kV沙昌一线停运。（ 3） 2号启动变掉闸的原因2200乙开关CT二次电缆烧损开路，导致启动变差动保护动作，2号启动变掉闸。（ 4） 1号启动变掉闸的原因220kV母差保护跳1号启动变电缆烧损短路，导致1号启动变掉闸。（ 5） 3号机组掉闸的原因电网安全自动装置切除3号机电缆烧损短路，导致3号机组掉闸。（ 6） 2号机组掉闸的原因电网安全自动装置切除2号机电缆烧损短路，导致2号机组掉闸。7）1号机组掉闸的原因220kV母差保护跳1号机电缆烧损短路，1 号机组掉闸。（8） 7号机组掉闸的原因7号主变5061开关CT回路二次电缆烧损开路，导致主变差动保护动作，7号机组掉闸。五、事故暴露问题1、网控楼的电缆竖井少，直流室在零米，使得大量的重要直流动力、控制电缆和通讯电缆与交流动力电缆集中敷设。2、电缆管理工作薄弱。电缆管理虽有明确分工，但管理制度不细致，对辅助动力电缆的绝缘监测不到位。3、变电站的重要电缆不是阻燃电缆，一旦电缆着火，相临电缆都受影响。4、变电站电缆沟没有火灾自动报警装置，无法及时发现和消除火险隐患。5、变电站的通讯电缆和交直流电缆集中敷设，变电站通讯的可靠性不高。六、防范措施1、针对“4.17”事故，在全厂范围开展一次以电缆防火为主题的安全大检查，对查出的问题，要采用定落实单位、定落实人、定完成期限的办法予以落实，并加强监督、检查和考核。2、制定和完善电缆管理制度，要对电缆的巡回检查、绝缘监测和红外线测温等提出具体要求，进一步加强和规范电缆的管理。3、集中专业的电缆管理人员，加强电缆的日常管理。4、解决变电站的交直流动力电缆、控制电缆集中敷设的问题。在充分考虑其难度和必要性的情况下，要坚持两个原则：一是将交流动力电缆和直流动力电缆隔断；二是将开关的第一合跳闸回路和第二合跳闸回路分开。5、利用检修机会，将变电站的重要电缆更换为A类阻燃电缆，将其他直流电缆更换为C类阻燃电缆。6、研究提高机组厂用电可靠性的措施，使各台机组的厂用电能互为备用。7、变电站的通讯电缆另行敷设，和交直流动力电缆、控制电缆分开。8、变电站电缆沟增设火灾自动报警装置和阻火墙，控制室和电缆夹层增设自动灭火装置。