一起电厂氢爆的事故分析

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一起电厂氢爆的事故分析1、事故经过6月7日，某发电厂1号机停机备用，备用期间发电机保持充氢状态。7月2日，机组准备启动。发电机的状况是：摇测发电机一变压器组绝缘为260M0/330M0，转子绝缘为50M0；发电机氢气压力为0.26MPa，氢气纯度为96.82％；发电机密封油油位在1/3位置，氢侧油压为0.32MPa，空侧油压力0.31MPa。发电机1号检漏仪有液位指示，排污2s。排放物为油气混合物，2、3号检漏仪未见液位指示。7月2日9：49，发电机并网。9:57，“转子一点接地"报警，当时发电机有功功率为3.08MW，无功功率为8Mvar，定子三相电流分别为213A、284A、318A，转子电流为1000A。9：57：36，“发电机断水”报警，同时，发电机25个定子线圈、铁芯温度、风温测点损坏，信号相继消失，个别风温、出水温度急剧上升9：59：27，氢密封油温突变。10：22，发电机定子接地保护动作，发电机跳闸，同时机组罩壳内发出异响。事故发生后检查情况如下：(1）抽出发电机氢气冷却器，发现汽轮机端冷却器与机壳固定连接的部位上翘变形，冷却器励磁机端螺纹铜管变形，冷却器受冲击后多处漏水，水管固定夹板脱落。（2）发电机膛内风区隔板变形并脱落约1/4。（3）定子两侧内端盖内侧加强筋出现裂纹。（4）发电机汽轮机端导风环与内端盖的部分固定螺栓断裂脱落，导风环坠落；风扇叶顶部与导风环发生摩擦，导致有几片风叶损坏。（5）励磁机端下部7点钟位置（13和46号线棒）绝缘引水管靠汇水管端破裂，相邻的一根绝缘引水管破损。（6）定子铁芯上分布的多根测温元件引线脱落。（7）多块发电机出线引线固定板断裂脱落，引线损坏，线圈槽部位有多个环氧树脂碎片。（8）发电机铁芯背部风区隔板、密封板大部分脱落，部分隔板变形。（9）抽出转子后对定子进行检查，在四风区发现已磨损变形的铜螺栓一根，铜螺母磨损后的残留颗粒一块，变形的螺栓锁紧片4块，膛内风区隔板（橡胶材质）有3处脱落，散处定子铁芯有轻微受撞击现象，定子A相引出线并头套手包绝缘上发现巾巧的炭化穿孔。机内还发现金属粉末、碎屑和橡胶粉末。(10）事故后测转子对地电阻为135k0将护环拔下清理出金属碎屑后，测量转子对地电阻为300MO测量定子绝缘电阻R巧/R(0对A、B、C相电阻值分别为8M0/8M0、10mM0/2m0M0、200MO/300MQ火电厂技术联盟2、原因剖析

1发电机内部局部氢爆，导致导风环下坠，风扇碰撞摩擦产生金属碎屑，并引起绝缘引水管脱落漏水，致使发电机定子、转子接地。(1）停机状态时，机内氢气处于相对静止状态，机内杂质气体由于重力作用向低部位沉积，由于备用时间较长，由密封油系统向机内带人一定量的空气，使机内低位区域的氢气纯度逐步降低。（2）汽轮机冲转后，机内氢气按设计方式进行循环，如果不存在循环死区，则机内氢气纯度将很快进人一种均匀状态。但因设计原因，机内励磁机端下部存在死区，特别是引出线区域，既不能进人氢气循环回路，又无法排污，使得该区域仍然维持在停机备用期间形成的低纯度氢气状态。（3）开机前虽然按要求检测了氢气纯度，且纯度合格。氢纯度取样点位于0m充C02管上，而取样管为一根巾57×巧mm盲肠管按取样操作规定，取样前的排污操作不足以排除管内的存气，使检测结果不能真实地反映机内的氢气纯度，加之无法检测励磁机端下部引线区域的氢气纯度，并网前的氢气纯度例行检测不能有效地发现机内的氢爆隐患。（4）检查发电机出线的绝缘存在制造缺陷，其中A相出线并头套绝缘内部存在较大空壳，其上有一个的绝缘已炭化并穿孔，去掉炭化绝缘即可见内部空间较大，导体外露。而此处恰好处于最高电位区，长期停机备用，氢气干燥器因无气体循环，故起不到干燥的作用。密封油向机内氢气释放的水汽和油污无法及时排除，该处容易产生电晕放电，从而引发局部的氢爆，并引发其下部循环死区的连环氢爆，使三相出线的绝缘固定板脱落，13号线棒绝缘引水管断裂脱落，并使B相出线绝缘引水管破裂。（5）氢爆引起两端玻璃钢内端盖受损，励磁机端气隙的环氧树脂挡风环上半圈损坏并脱出，挡风环的一个铜质固定螺栓脱落并进人定子膛内；汽轮机端内端盖损坏后，使导风环从内端盖上下坠，并与汽轮机端风扇发生碰磨产生金属碎屑，部分碎屑通过风道进人转子，导致转子一点接地。（6）由于绝缘引水管断裂脱落，造成冷水泄漏，加之金属粉末和碎屑的污染，使发电机引出线绝缘受潮、劣化，基波零序电压定子接地保护动作，造成机组跳闸停机。火电厂技术联盟3、防范措施（1)对发电机排污系统进行改造，确保机内最低部位（发电机励磁机端下部引出线区域）能够可靠排污，并在该排污管上设置取样口，定期监测该部位的氢气纯度。（2）更换出线和头套手包绝缘，进行手包绝缘表面电位测量。（3）对氢气纯度在线监测系统进行改造，配置带流量指示、可靠的氢气纯度在线监测仪；对机内氢压取样管路进行改造，确保机内氢压指示准确、可靠。（4）在氢气干燥器进口管路增设氧气纯度手工检测采样点，添置一台便携式氢气纯度测量仪，确保能可靠地测量机内氢气纯度，并能与在线表进行对照分析

2（5）参照国内外300MW发电机组的运行规定和反措要求，在规程中进一步明确转子一点接地的处理原则。当发电机转子绕组发生一点接地时，应立即查明故障区域（转子绕组或外部回路）和性质。如果是转子绕组“稳定性低阻接地"，应采取立即停机处理。（6）提高设备的技术管理水平，明确规定：停机备用状态下要严密监测氢气压力和密封油系统的压力机组停运备用时的氢、油、水等运行系统要按规定进行运行监视、检查，并严格执行抄表程序；定期检测氢气湿度，当机组启动时，及时投人氢气干燥器及湿度表。进一步强调起励前应对发电机进行认真地检查、排污，测量氢气纯度、湿度、压力值是否台格。囹对氢气系统在线仪表、就地表计进行定期校验确保测量数值的准确。保证密封油系统的正常工作，将空气侧和氢气侧密封油压严格控制在规程规定的范围内，确保不向发电机内窜油。确保差压阀、平衡阀等重要装置的可靠运行。（7）进一步加强运行、检修维护人员的技术培训工作，提高人员业务素质，尤其是应急处理能力，强化运行、检修管理和技术监督，提高运行、检修维护工作的质量，确保设备的安全可靠运行。