張立新

（山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 古交 030206）

某電廠1號、2號機組是國產(chǎn)300 MW雙水內(nèi)冷發(fā)電機，型號為QFS2-300-2；3號、4號機組是國產(chǎn)600 MW水氫氫冷卻方式發(fā)電機，型號為QFSN-600-2-22F。勵磁方式均是自并勵靜態(tài)可控硅整流勵磁系統(tǒng)。

1 發(fā)電機滑環(huán)環(huán)火

2009年5月9日，某電廠1號發(fā)電機組因發(fā)電機發(fā)生環(huán)火事故而打閘停機。

1.1 事件經(jīng)過

2009年5月9日10點10分，1號發(fā)電機組有功負(fù)荷271 MW，無功負(fù)荷40.1 Mvar，機組運行在自動發(fā)電量控制AGC（Automatic Generation Control）狀態(tài)。發(fā)電機組各參數(shù)正常。運行人員巡檢中發(fā)現(xiàn)發(fā)電機室有油煙冒出，馬上對發(fā)電機組織就地檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機勵磁滑環(huán)有環(huán)火，立即匯報值長，值長下令緊急停機并組織滅火。10點17分，機組打閘停機，與系統(tǒng)解列。停機后，電氣技術(shù)人員對設(shè)備進行檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機轉(zhuǎn)子滑環(huán)靠密封瓦側(cè)環(huán)氧樹脂板損壞，勵磁碳刷刷架及滑環(huán)損壞。

1.2 原因分析

部分勵磁碳刷恒壓彈簧有卡澀現(xiàn)象，造成各碳刷受力不均勻、電流不平衡，電流大的碳刷發(fā)熱、打火；并且發(fā)電機勵端密封瓦有滲油缺陷，碳刷被污染，積累到一定程度引燃碳刷，形成火燒滑環(huán)事件[1]。

1.3 暴露的問題

a）點檢部與發(fā)電部未嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備點檢管理制度及運行管理制度，生產(chǎn)技術(shù)部的考核不到位。

b）各級生產(chǎn)人員對碳刷著火燒壞滑環(huán)事故沒有深刻的認(rèn)識，也沒有及時采取相應(yīng)的防范措施。

c）運行及設(shè)備點檢、維護人員對發(fā)電機勵磁碳刷的日常巡檢維護工作不到位，未及時發(fā)現(xiàn)碳刷接觸不良及滑環(huán)溫度升高發(fā)生打火現(xiàn)象，導(dǎo)致形成環(huán)火。

d）發(fā)電機滑環(huán)測溫元件損壞沒有及時處理，而且沒有設(shè)置勵磁電壓、電流超限報警邏輯，缺乏有效的監(jiān)視手段。

e）針對密封瓦滲油缺陷，沒有采取相應(yīng)的措施，及時清理滲油，再加上勵磁小間空氣濾網(wǎng)沒有定時清理，勵磁小間形成的負(fù)壓將滲油吸入碳刷。

1.4 防范措施

a）組織生產(chǎn)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)《防止發(fā)電機碳刷滑環(huán)著火的措施》。

b）修訂完善發(fā)電機滑環(huán)定期維護等工作制度，深化點檢定修，做好定期工作。

c）舉一反三，積極開展運行機組的隱患排查整治工作。

d）修復(fù)發(fā)電機滑環(huán)溫度測點。設(shè)置勵磁電壓、電流的超限報警。

2 發(fā)電機短路

2010年3月8日，某電廠2號機組因發(fā)電機短路故障而導(dǎo)致差動保護動作，造成發(fā)電機組與系統(tǒng)解列。

2.1 事件經(jīng)過

2010年3月8日，某電廠2號機組并網(wǎng)后正常帶負(fù)荷。8時11分，發(fā)電機定子繞組溫度56℃。8時45分，發(fā)電機定子繞組溫度88℃（負(fù)荷58.2 MW），發(fā)出“發(fā)電機定子繞組溫度高”報警信號。運行人員誤認(rèn)為是測溫系統(tǒng)誤發(fā)信號，繼續(xù)依照負(fù)荷曲線運行。10時50分，負(fù)荷105 MW，主控室2號主變壓器低壓側(cè)接地報警；電氣運行人員立即切換發(fā)電機定子三相電壓，檢查正常，并檢查發(fā)電機本體及隔離開關(guān)，未發(fā)現(xiàn)異常。11時05分，電氣運行人員與繼電保護人員檢查主變壓器低壓側(cè)電壓互感器PT（Potential Transformer）二次熔斷器正常。11時15分，發(fā)電機定子冷卻水出水管溫度偏高，啟動備用水冷泵。11時16分，主控室“發(fā)電機定子接地”光子牌閃亮，警鈴響，值長令將發(fā)電機有功、無功負(fù)荷降至零，做好停機準(zhǔn)備。11時18分，發(fā)電機漏水報警，且運行巡檢人員報告機頭冒煙，值長令緊急停機；電氣運行人員正準(zhǔn)備手動打跳2號發(fā)電機出口斷路器，“發(fā)電機差動保護”動作，發(fā)電機組與系統(tǒng)解列。

2.2 事故原因

a）電氣檢修在停機對發(fā)電機定子繞組進行反沖洗后，左側(cè)反沖洗閥門手動操作沒有完全關(guān)到位（該閥門尚有16%的開度）致使發(fā)電機冷卻水部分被旁路。

b）運行人員在起動機組前沒有認(rèn)真檢查發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)的運行狀態(tài)；機組并網(wǎng)運行后，對出現(xiàn)的“發(fā)電機定子繞組溫度高”報警未引起重視，沒有做出正確的判斷和檢查處理。

c）由于進入發(fā)電機定子繞組的冷卻水量減小，致使繞組溫度升高，最高到達(dá)151℃絕緣引水管受熱膨脹，有一根縱向破裂，使線棒絕緣下降，發(fā)出接地信號，進一步造成相間短路，“差動保護”動作跳機。

2.3 暴露的問題

a）檢修管理不嚴(yán)，檢修時沒有嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度。

b）運行人員責(zé)任心不強，起機前檢查不細(xì)，對繞組溫度異常未能正確對待。

c）生產(chǎn)安全、技術(shù)管理松懈，各項考核不到位。

2.4 防范措施

加強運行與檢修管理，落實各項管理制度，嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”和運行規(guī)程。

3 發(fā)電機A相封閉母線進水

2011年8月25日，某電廠4號發(fā)電機組因A相封閉母線進水而停機檢修。

3.1 事件經(jīng)過

2011年8月21日16時43分，4號發(fā)電機組滿負(fù)荷運行，運行人員在巡檢時發(fā)現(xiàn)A相封閉母線靠近頂軸油泵附近的一條焊縫正在向下滴水，地下已有巴掌大的水跡，立即匯報值長，通知檢修人員。

檢修人員為確定封閉母線的運行狀況，用萬用表在定子接地保護端子排處測得零序電壓與平時基本相同，說明尚未發(fā)生電流泄漏或接地現(xiàn)象；密切監(jiān)視定冷水水位流量變化及漏氫量是否增大，檢查4號發(fā)電機封閉母線微正壓入口壓縮空氣過濾器內(nèi)無水，暫時停運微正壓裝置。檢查發(fā)電機各部連接的氫氣漏氫檢測儀管道，未發(fā)現(xiàn)漏水，關(guān)閉發(fā)電機各部連接的氫氣漏氫檢測儀管道的入口閥門。

18時45分，檢修人員將發(fā)電機封閉母線A相靠近焊縫漏水處一法蘭螺釘擰松后，有較大水量流出。經(jīng)取樣化驗，未發(fā)現(xiàn)漏氫，是內(nèi)冷水的可能性較大。對4號發(fā)電機封閉母線出口箱處三相封閉母線底部各松開一個螺釘，A、B相緩慢漏出油；C相漏出水，約1 h后，C相也開始緩慢漏出油。

3.2 事故原因

分析認(rèn)為發(fā)電機內(nèi)部冷卻水系統(tǒng)可能泄漏并漏入封閉母線。8月25日14時19分4號發(fā)電機停機檢查。

檢修人員打開發(fā)電機勵磁側(cè)出線箱人孔門，檢查發(fā)現(xiàn)定冷水法蘭正在漏水，出線箱底部法蘭以下積滿油（經(jīng)檢查為發(fā)電機密封油），將該法蘭拆開后發(fā)現(xiàn)其墊片（聚氯乙烯材料）已被油腐蝕失去彈性，確認(rèn)該法蘭泄漏。

3.3 暴露出來的問題

4號發(fā)電機內(nèi)法蘭在4月份小修時進行過檢修，當(dāng)時發(fā)現(xiàn)該法蘭所用的橡膠墊老化，為防止橡膠墊老化析出的殘渣進入內(nèi)冷水，更換為聚氯乙烯材料墊。此次檢查發(fā)現(xiàn)，該材料的墊片耐油性及彈性較差，在發(fā)電機密封油長期泄漏的情況下，該法蘭浸泡在油中，加速老化。

3.4 防范措施

a）采取有效措施，在機組下次大、小修中解決發(fā)電機密封油泄漏問題。

b）選擇更合適的聚四氟乙烯的法蘭墊片，同時加強對上述法蘭的檢查與維護，發(fā)現(xiàn)問題時及時更換。

c）做好對機組的定期排油工作。

4 結(jié)束語

發(fā)電機系統(tǒng)的故障是多種多樣的，而且總要經(jīng)歷潛伏、生成、擴大直至最終演化為現(xiàn)實這一過程。只要日常工作中注意觀察分析，及時發(fā)現(xiàn)故障點并采取正確的處理方式，就能最大限度地減少發(fā)電機故障的發(fā)生，確保發(fā)電機的正常運行。

［1］ 蔡隆瑞.大型火力發(fā)電機組事故處理及案例分析［M］.北京：中國電力出版社，2010：256-269.