董錦川
(國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠,河北 唐山064309)
基里隆III水電站位于柬埔寨王國(guó)西南部國(guó)公省,是國(guó)網(wǎng)新源國(guó)際投資公司以BOT方式在柬埔寨開(kāi)發(fā)的水電項(xiàng)目。在中柬兩國(guó)政府有關(guān)部門(mén)及公司上級(jí)單位的支持下,2004年公司開(kāi)始進(jìn)行項(xiàng)目前期工作,2008年2月6日,公司與柬埔寨政府及柬埔寨電力公司簽訂了以BOT方式開(kāi)發(fā)基里隆III水電站的有關(guān)協(xié)議。基里隆III水電站工程于2009年3月5日正式開(kāi)工,2009年12月20日實(shí)現(xiàn)截流,2011年7月4日完成下閘蓄水,2012年4月12日完成首臺(tái)機(jī)組72h試運(yùn)行,2012年4月22日完成第2臺(tái)機(jī)組72h試運(yùn)行。
電站裝有兩臺(tái)單機(jī)9MW的混流式水輪機(jī)組,總裝機(jī)容量18MW,多年平均發(fā)電量7855萬(wàn)kW·h,通過(guò)建設(shè)一條總長(zhǎng)32km、電壓等級(jí)115kV出線(xiàn)至基里隆I水電站,并通過(guò)基里隆I水電站至金邊的輸電線(xiàn)路向金邊電網(wǎng)供電。樞紐工程由河床土工膜斜墻堆渣壩、右岸壩肩漿砌石重力壩、右岸開(kāi)敞式溢洪道以及右岸引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房和左岸生態(tài)流量引水建筑物等組成。大壩正常蓄水位331.5m高程,相應(yīng)庫(kù)容3463萬(wàn)m3,有效庫(kù)容3111萬(wàn)m3;校核洪水位334.13m;額定水頭268m。
2017年12月15 日18:31,基里隆III電站監(jiān)控系統(tǒng)報(bào):發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作停機(jī),3號(hào)機(jī)組電氣事故停機(jī)(流程自啟動(dòng));發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作停機(jī),4號(hào)機(jī)組電氣事故停機(jī)(流程自啟動(dòng))。18:31:21監(jiān)控系統(tǒng)報(bào):電氣過(guò)速150%啟動(dòng),4號(hào)機(jī)組緊急停機(jī)操作(流程自啟動(dòng));機(jī)械過(guò)速140%啟動(dòng),3號(hào)機(jī)組緊急停機(jī)操作(流程自啟動(dòng))。18:37:46監(jiān)控系統(tǒng)顯示4號(hào)機(jī)組緊急停機(jī)操作成功(流程自啟動(dòng)),18:39:04監(jiān)控系統(tǒng)顯示3號(hào)機(jī)組緊急停機(jī)操作成功(流程自啟動(dòng))。
機(jī)組保護(hù)盤(pán)檢查發(fā)現(xiàn)3、4號(hào)機(jī)組定子接地保護(hù)動(dòng)作,廠用變保護(hù)盤(pán)檢查發(fā)現(xiàn)壩上64Tr隔離變過(guò)流保護(hù)三段動(dòng)作,壩上隔離變F13開(kāi)關(guān)跳閘,同時(shí)發(fā)現(xiàn)400V母線(xiàn)室內(nèi)有異味。檢查發(fā)現(xiàn)壩上64Tr隔離變B相有燒損現(xiàn)象,通知運(yùn)維班組將F13開(kāi)關(guān)拉至試驗(yàn)分位,對(duì)壩上64Tr隔離變進(jìn)行進(jìn)一步檢查分析。
2017年12月16 日,對(duì)壩上64Tr隔離變進(jìn)行檢查,外觀檢查發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)B相繞組上端有部分絕緣燒損情況,隔離變測(cè)溫二次接線(xiàn)部分燒損,變壓器母線(xiàn)套管未發(fā)現(xiàn)明顯異常(圖1)。對(duì)壩上64Tr隔離變進(jìn)行直流電阻測(cè)量、絕緣電阻測(cè)量,測(cè)量結(jié)果均不合格。初步判斷為變壓器B相繞組絕緣薄弱部位與B相繞組支撐架之間放電,引起接地故障。
(1)跟蹤監(jiān)視3號(hào)、4號(hào)機(jī)組停機(jī)過(guò)程。
(2)查看機(jī)組保護(hù)盤(pán)柜及主變保護(hù)盤(pán)柜保護(hù)動(dòng)作情況。
(3)將3號(hào)、4號(hào)機(jī)組停機(jī)情況匯報(bào)調(diào)度。
(4)對(duì)主變低壓側(cè)及6.3kV母線(xiàn)進(jìn)行檢查。
(5)將壩上隔離變開(kāi)關(guān)F13由工作分位拉至試驗(yàn)分位。
(6)對(duì)開(kāi)關(guān)站設(shè)備進(jìn)行檢查無(wú)異常。
(7)對(duì)3號(hào)、4號(hào)機(jī)組水車(chē)室頂蓋螺絲、連桿、拐臂等部位進(jìn)行檢查,檢查結(jié)果無(wú)異常。
(8)做好壩上64Tr隔離變檢查的安全措施。
(9)對(duì)壩上64Tr隔離變進(jìn)行直流電阻測(cè)量、絕緣電阻測(cè)量,測(cè)量結(jié)果均不合格。
(10)對(duì)3號(hào)、4號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子磁極軟連接、磁極擋板、磁極線(xiàn)圈進(jìn)行檢查,未發(fā)現(xiàn)異常,定子繞組端部等檢查,檢查結(jié)果無(wú)異常。
(11)對(duì)3號(hào)、4號(hào)機(jī)組定轉(zhuǎn)子進(jìn)行絕緣測(cè)量,測(cè)量結(jié)果均正常。
(12)因壩上隔離變故障從而造成壩上設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行,為防止壩上蓄電池出現(xiàn)過(guò)放情況,將壩上蓄電池系統(tǒng)進(jìn)行解環(huán)。
(13)因現(xiàn)場(chǎng)無(wú)備用隔離變,目前壩上64Tr隔離變暫不能投入運(yùn)行。安排特急采購(gòu)計(jì)劃,在國(guó)內(nèi)進(jìn)行相關(guān)類(lèi)型的變壓器采購(gòu)工作。
圖1 燒損的隔離變壓器
(1)事發(fā)當(dāng)天室外天氣晴,廠房室內(nèi)溫度28.5℃,日間巡檢時(shí)壩上隔離變溫度40.8℃,無(wú)雷擊、線(xiàn)路接地等情況引起壩上隔離變過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。經(jīng)統(tǒng)計(jì)壩上隔離變滿(mǎn)負(fù)荷大約為235A左右,其中壩上啟閉機(jī)、天車(chē)電機(jī)等設(shè)備228.71A,其他負(fù)荷為壩上蓄電池系統(tǒng)浮充電、壩上工業(yè)電視攝像頭電源。故障發(fā)生時(shí)啟閉機(jī)電機(jī)、天車(chē)電機(jī)等設(shè)備均未運(yùn)行,故不存在過(guò)負(fù)荷運(yùn)行情況。
(2)故障前115kV系統(tǒng)電壓為115kV;6.3kV母線(xiàn)電壓為5.89kV;廠用400V電壓為372V。
(3)現(xiàn)場(chǎng)檢查變壓器外觀及內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)有金屬異物、雜物、小動(dòng)物等情況,排除因異物造成變壓器接地故障的發(fā)生。
(4)2017年年初,基里隆III電站進(jìn)行檢修時(shí)曾對(duì)壩上隔離變進(jìn)行直流電阻、絕緣電阻測(cè)量工作,測(cè)量結(jié)果合格。
(5)故障發(fā)生時(shí),室內(nèi)溫度28.5℃,濕度48%,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫濕度判斷不是因潮濕造成隔離變壓器接地。
(6)分析該隔離變?cè)诠に囍圃鞎r(shí),工藝質(zhì)量不良,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行使線(xiàn)圈絕緣性能降低,從而導(dǎo)致變壓器B相繞組絕緣薄弱部位與B相繞組支撐架之間放電,引起接地故障。
隔離變?cè)谥圃鞎r(shí)工藝質(zhì)量不良,造成B相繞組內(nèi)部絕緣存在薄弱部位,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致繞組絕緣性能降低,線(xiàn)圈內(nèi)部擊穿放電。
為預(yù)防和控制同類(lèi)缺陷再次發(fā)生而采取的技術(shù)措施、管理措施,以及舉一反三的排查和防控措施等見(jiàn)表1。
表1
本文針對(duì)柬埔寨王國(guó)基里隆III水電站隔離變壓器由于制造工藝質(zhì)量不良,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行使線(xiàn)圈絕緣性能降低,從而導(dǎo)致變壓器B相繞組絕緣薄弱部位與B相繞組支撐架之間放電,造成接地的故障,進(jìn)行認(rèn)真分析及相應(yīng)的檢查處理過(guò)程進(jìn)行了介紹??梢钥闯?,原因是隔離變壓器B相繞組內(nèi)部絕緣存在薄弱部位,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致繞組絕緣性能降低,線(xiàn)圈內(nèi)部擊穿放電,導(dǎo)致3、4號(hào)機(jī)組定子接地保護(hù)動(dòng)作,兩臺(tái)機(jī)組相繼事故停機(jī)。針對(duì)此問(wèn)題該電站立即采取臨時(shí)措施盡早恢復(fù)了機(jī)組的運(yùn)行,同時(shí),與相關(guān)廠家技術(shù)人員研究更換了新隔離變壓器,通過(guò)近一段時(shí)間的運(yùn)行情況看,取得了比較滿(mǎn)意的效果。