某公司3号机组推力冷却水管泄漏非停事件

2017年06月29日13时36分,西南某水电公司发生一起因冷却水管路漏水造成#3机跳闸的非停事件,现将事件报告如下:

1.非停前运行方式:

西南某公司#1、#2、#3、#4、#5、#6机运行,总负荷带1710MW,#3机带281MW,500kV开关五串全环并运行,厂用电按正常方式运行。

2.非停经过:

13时16分55秒开始,监控系统频报“#3机发电机故障动作/复归”、“#3发电机第一套保护装置报警动作/复归”、“#3机转子一点接地I报警动作/复归”故障信号,监控系统故障信息详见图1。

运行人员即刻就地检查,发现#3发电机A套保护柜有转子一点接地报警信号,转子对地电阻12~21千欧,检查励磁调节器柜、励磁功率柜、灭磁开关电阻柜、转子集电环等均无异常。在运行人员准备进入风洞进行进一步检查时,13时36分48秒,#3机发电机差动保护动作,机组跳闸,监控系统事故信息详见图2

 

1:监控系统故障信息

 

2:监控系统事故信息

完成隔离措施后,现场运行人员身穿防护服打开风洞门检查时,发现洞内满是雾气,有烧焦气味,防护面具进入检查,发现6号推力冷却器冷却水管法兰泄漏向上喷水柱状,返回拿相机拍照,此时水压已低,喷水水柱已减小,见34

 

36号推力冷却水法兰喷水照片1

46号推力冷却水法兰喷水照片2





风洞内地面、转子支架、挡风板等处有明显水迹,见图567;定子线棒端部接线盒有两个爆开,地面有碎片,左右两侧若干线棒表面绝缘有碳化现象,见图896号推力冷却器水管法兰橡胶密封为两层4颗螺栓,见图10





5:风洞地面水迹                 6:转子支架水迹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7:挡风板上水迹

 

8:定子线棒端部故障点

 

9:定子线棒端部故障点

 

106号推力冷却器水管法兰橡胶密封

3.非停原因分析

1) 直接原因分析

3机组6号推力冷却器冷却水管路法兰上部泄漏喷水至转子支架,随着转子转动,冷却水甩至发电机定子端部,引起定子线圈相间短路,造成发电机差动保护动作停机是本次事件的直接原因

现场查证资料来看:

1、西南某公司运行、维护人员能够按照规程规定开展巡检工作,事件发生前上午9:00运行人员刚刚巡检风洞、水车室未见漏水异常现象。

2、检修期间对应检修项目开展正常,检修项目三级验收合格充水试验正常。

3两层橡胶密封垫存在错位现象特定情况下使得密封性能不可靠,另从现场使用该批次橡胶密封垫存在问题普遍性和严重性来看,检修公司采购的该批次橡胶密封垫存在质量问题

4、从本节管路连接阀门法兰螺丝预紧力来看,法兰上侧预紧力比下侧大,逻辑上与法兰泄漏向上柱状喷水法兰接触面受力印痕上侧比下侧偏浅不一致,从而说明管道阀门安装时两侧法兰面不平行,两侧法兰组合时呈现向上法兰间隙往上倾斜成“V”形状,螺栓承担了管道刚性拉力。

5、西南某电厂是电网主调频电厂,承担电网主调频功能,机组运行期间穿越振动区次数极为频繁

综合上述资料,引起此次3机组6号推力冷却器冷却水管路法兰上部泄漏喷水的原因分析6号推力冷却器冷却水管管路两侧法兰安装组合时两侧法兰面不平行,致使法兰间隙往上倾斜成“V”形状使螺栓承担了管道刚性拉力,冷却水管受机组运行频繁穿越振动区长期振动累计效应下,阀门法兰紧固螺母在长期振动中逐步松动,紧固力变小,密封胶垫逐步松动,在突破紧固临界点0.3-0.45MPa冷却水压作用下,形成突发性喷水。

2) 间接原因分析

16推力冷却器冷却水管存在制造缺陷。冷却水管长度不足,导致安装管路两侧阀门橡胶密封垫厚度超过《水轮发电机组安装技术规范》(GBT 8564-2003)12.3.5条款规定垫片单层厚度不超过4mm,垫片不超过两层)。

2、橡胶密封垫材质、规格不符合要求。密封垫质量不合格,存在严重质量问题,规格不符合要求,超出了4mm。

3、西南某电站负责广西电网的调峰调配,机组经常频繁穿越振动区运行,排查发现4台机组冷却器管路法兰连接螺栓均有不同程度松动现象,表明振动也是加剧本次密封失效的间接原因。

4.暴露问题

1、检修公司安装工艺存在问题。管路两侧法兰安装组合时两侧法兰面平行现象使螺栓承担了管道刚性拉力;密封垫裁剪尺寸有偏差,两层密封垫安装过程中有错位,致使密封可靠性降低

2. 西南某公司、监理公司对质量验收把关不严格,未及时发现检修公司在密封垫的使用、安装工艺存在的问题。

3、材料采购验收不到位。该批次橡胶密封垫出现大面积问题,暴露处材料采购、质量验收管理不到位,未能及时发现产品规格不符合规程要求

4. 西南某公司对新标准贯彻落实不力,新标准GB9119-2010《板式平焊钢制管法兰》实施后未及时修订公司相应的技术标准或作业指导书。

5、设备隐患排查不到位。未发现推力冷却器冷却水管存在长度不够的制造缺陷,未采取有效措施予以消除,设备隐患排查治理不到位。

6.培训不到位,运行人员对异常处理能力不足,故障信号现出后20分钟未能及时查找到故障点。