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1、事故案例教材事故案例教材设备事故设备事故质量缺陷篇质量缺陷篇 1铁芯松动磨损，定子接地停机铁芯松动磨损，定子接地停机【简述】【简述】2009 年09 月 23日，某电厂 6号机组因发电机定子线圈接地跳机。【事故经过】【事故经过】2009 年 09 月23 日19时 03分 16秒530 毫秒，6号发变组保护A 屏发“定子接地保护动作”。19 时03 分16秒 958毫秒，6 号发变组保护 B 屏发“定子接地保护动作”，216 开关跳闸，6 号发电机与系统解列。经查系6 号发电机定子C相接地。【事故原因】【事故原因】1. 发电机故障起因是定子铁芯松动，造成局部定子铁芯风道齿条断裂，进一步加剧了定
2、子铁芯的局部松动，在交变电磁力作用下发生振动，局部定子铁芯冲片产生疲劳磨损（断裂后的风道齿条和定子冲片造成两种损坏：一是造成定子线圈的磨损，逐步损坏发电机定子线圈主绝缘，当磨损至一定深度后，定子线圈主绝缘运行时发生击穿，造成发电机定子接地。 二是掉入发电机定转子气隙，与高速旋转的发电机转子击打后对定子铁芯局部损伤造成定子铁芯局部短路发热，部分进入发电机转子通风孔），是造成此次事故的直接原因。2. 由于定子铁芯的部分材料存在工艺分散性，如硅钢片存在同板差和波浪度、 风道板平整度存在偏差，为此在制造过程中需对铁芯进行补偿。 发电机运行一段时间之后，在运行温度和电磁振动作用下，冲片表面有机绝缘涂层会
3、发生蠕变，从而使原设定的冲片片间紧量下降，导致铁芯松动，是造成此次事故的间接原因。3. 松动部位的铁芯冲片在交变电磁力作用下发生振动，产生疲劳磨损，造成铁芯局部损坏，是造成此次事故的间接原因。【防范措施】【防范措施】1. 新机投产一年后因发电机环境、运行状况变化可能出现发电机定子铁芯松动现象，因此新机投产一年后发电机必须抽转子进行检查试验，由发电机厂家按照标准，对发电机定子铁芯进行紧固检测检查。2. 由于定子铁芯压接工艺原因，上汽 600MW 等级发电机普遍存在定子铁芯松动现象，应结合机组检修安排对发电机进行铁芯检测检查。3. 对存在铁芯松动的发电机，修复处理后一年内应结合小修对发电机定子铁芯
4、进行检查。4. 完善发电机绝缘过热及在线射频报警装置，加强发电机运行日常检查监视，发现异常及时分析处理。设计存在缺陷，转子严重磨损设计存在缺陷，转子严重磨损【简述】【简述】2009年 03 月 16 日至10 月18日，某电厂 3号机组进行168 小时试运。10 月18 日 23时 04，停机备用。进行机组检修时发现低压 I转子出现严重磨损。【事故经过】【事故经过】 2009 年 03月 16日，3号机组开始 168小时试运，至10 月18 日机组一直在网运行。10月18 日23 时04分，停机备用。11月 06 日 14 时 30 分，进行 2 号轴承上瓦解体检查，揭开中压缸与低压缸轴承座内
5、高中压转子与低压 I 转子对轮防护罩时，发现低压缸侧上护板脱落、 下护罩壳整体脱落，且下护罩前护板脱落，低压 I转子轴颈共有三处严重磨损。【事故原因】【事故原因】1. 汽轮机制造厂关于对轮防护罩的结构和安装方式设计不合理，制造质量不良。该型汽轮机中低对轮防护罩为上、下两半结构，每半由三块厚度为 2mm 的钢板焊接而成，上半罩壳由两侧支板固定在轴承箱中分面上，下半部罩体由上半部罩壳两侧护板上的各两个吊耳悬吊，下半部罩壳重量（28kg）全部由上半壳体两侧护板承载，一旦两侧上护板出现脱焊、 螺栓脱落等问题，则护板将卡在轴上，造成轴颈磨损。 该中低压对轮罩在制造厂焊接工艺不当，焊缝焊接大部分未熔透，焊
6、缝结合强度不够造成机组运行中两条焊缝先后开裂，是造成此次事故的直接原因。2. 安装单位在现场安装时对防护罩进行了打磨清理，对焊缝强度产生了不利影响，同时没有对焊缝认真检查，也没有进行加固补焊，是造成此次事故的间接原因。3. 生产人员技术水平不足，对运行中机组出现的振动大幅变化原因没有做出正确判断，虽然咨询技术服务单位共同分析出机组有碰磨，但没有分析出对轮护罩脱落碰磨轴颈，特别是没有认识到可能造成的后果，事故隐患未能及时消除，是造成此次事故的间接原因。4. 工程管理人员、监理人员技术水平低，设备到货后未认真验收，对设备安装质量把关不严，未发现设备存在的缺陷和隐患，是造成此次事故的间接原因。【防范
7、措施】【防范措施】1. 机组发生重要异常后，利用技术监控网络体系及时分析并解决问题，如原因不清则邀请相关科研院所的专家协助分析，加强对参数异常的分析和闭环管理，重点加强对主设备、涉网设备、主要辅助设备的异常分析，及时准确处置，坚决杜绝侥幸思想。2. 关口前移，机组任何一个零部件验收入库前严把质量验收关，不让任何一个不合格的零部件进入现场，并严格按相关标准和作业指导书的要求执行进行设备检修和安装，确保质量合格。3. 利用互联网和到相关电厂考察学习的机会，收集汽轮机机组异常分析及事故案例，组织专业技术人员对哈尔滨汽轮机机组内部构造进行再培训。 同时利用机组停机检修机会对汽缸内部构造对照图纸仔细学习
8、，并进行拍照存档。低压I 转子磨损处图片对轮防护罩图片脱落后的防护罩低压缸南侧吊耳图片脱落后的防护罩低压缸北侧吊耳图片局部绝缘缺陷，主变套管烧损局部绝缘缺陷，主变套管烧损【简述】【简述】2010年11 月10日，某电厂 2 号机组主变压器因A 相套管上半部电容芯内存在微小局部缺陷造成保护套管烧损，2 号发电机组停运。【事故经过】【事故经过】 2010 年 11 月 10日 22时14 分，2号主变轻瓦斯报警，盘前检查出口电压、 电流、 有功、 无功正常。 22时 15分，主变套管爆裂起火，重瓦斯、 主变差动、 发变组差动保护相继动作，机组跳闸。 机组跳闸后保护联锁动作正常，厂用电切换正常，机组
9、安全停机。22 时17 分，2 号主变消防喷淋系统启动，通知市消防队，组织人员使用泡沫灭火器灭火。 在消防车到达现场后，进行主变本体降温。 22 时35分，2 号主变火已经扑灭，停止主变消防喷淋系统。23 时 10 分，调度令 2 号机变串合 2233、2232 开关，合环运行，稳控装置切至单机运行方式。【事故原因】【事故原因】通过现场对套管解体检查与保护动作情况分析，本次故障原因是由于A 相套管上半部电容芯内存在微小局部缺陷。 事故发生前，局部放电通道迅速向前发展，电容芯在放电通道作用下碳化，套管内变压器油产生气体，由于气体压力高，使套管内部的油及气体冲破升高座内部密封垫片进入主油箱，使套管
10、内部缺油，同时轻瓦斯继电器动作；在 1 分 6 秒后，套管内部由于缺陷放电通道发展，压力在短时间内迅速增大，使 A 相套管上部瓷件发生爆裂，并发展为 AB相间弧光短路，差动及重瓦斯动作切断电源。 可见套管原始存在的微小局部缺陷，是造成此次事故的直接原因。【防范措施】【防范措施】1. 加强技术监控管理工作，对绝缘监督预试计划、人员仪器配置和重要设备试验跟踪等工作加强管理，试验报告要加强横纵向对比分析，并坚持三级审批签字。2. 每月开展一次热成像监测工作，并加强对红外测温记录的对比趋势分析。3. 每年对变压器套管油进行色谱化验分析。4. 大型变压器（每月）铁心接地电流测试，每次启机时发电机绝缘测试
11、等重要测试记录由发电部进行，应每次形成报告，经发电部领导签字后，提交设备部管理。烧损后的主变套管图片弯头弯头错用钢材，长期过热错用钢材，长期过热爆管爆管【简述】【简述】2009年12月 11 日，某电厂 1 号机因主蒸汽变侧至启动疏水扩容器的疏水管弯头错用钢材，管道长期过热，材质老化，运行中弯头背弧面发生爆破，机组停运。【事故经过】【事故经过】 事故前工况：1号机组带功率 333MW运行，主汽压力17.70MPa，给水流量941t/h，蒸汽流量 969t/h，其他参数无异常。2009年 12 月 11 日05 时53分，运行人员听到汽轮机房突然传来一声巨响和持续的蒸汽泄漏声，经派人现场检查发现
12、1 号机附近有大量蒸汽喷出，人员无法进入现场详细检查，立即对1 号机组进行降压、 降负荷。 06 时 17分，经中调同意，1 号发电机解列。 07 时01分，检查发现1 号机主蒸汽变侧至启动疏水扩容器的疏水管上往下第 3个弯头背弧面发生爆破。机组停运后，立即组织安排抢修工作 。14 日12 时 10 分，抢修工作结束。 12月 14日 21时58 分，1号机组并网运行。【事故原因】【事故原因】爆口位置为弯头背弧面，形状为梭形，长约 240mm，最宽约70mm；边缘最薄处厚 8.4mm,无明显减薄，脱落的破片窄而长（长约225mm宽约30mm），从爆口宏观分析看，为过热爆管。经材质光谱半定量分析
13、,爆口弯头无Cr、 Mo、 V合金元素，为碳钢材料。 根据 火力发电厂金属材料选用导则 （DL/T715-2000），碳钢材料的钢号应用范围在壁温425的蒸汽管道、集箱，而该段主蒸汽管道疏水的介质温度在540。从以上分析可知，由于爆管弯头错用钢材，存在长期过热现象，导致材质老化，直至出现蠕变裂纹后爆破，是造成此次事故的直接原因。【防范措施】【防范措施】1. 在新机组基建安装阶段，要加强监督管理和过程控制，坚决杜绝建设安装工作的随意性，杜绝错用钢材事件的重复发生。 要严格高压焊接工艺管理，严格按照规程使用焊工代号钢印，建立完善责任追究机制。同时要同步建立机、炉外管道的台帐，确保资料台帐与机组同步
14、移交生产。2. 严格按照金属技术监督规程和集团公司机炉外管管理有关要求，成立工作小组，从完善基础资料、 台帐入手，认真开展普查工作，认真排查每一段管材、管件，确保材质、规格符合设计要求，并确保台帐帐实相符。3. 在对机、炉外管道清查过程中，对底数不清而又没有检修机会的机组，要按照 防止电力生产重大事故二十五项重点要求实施导则 防止人身伤亡事故的有关要求，在高温疏放水管道周围设置警戒围栏，悬挂警示牌，严禁人员进入，严格控制人员在附近集聚，确保不发生人身伤害事故。爆管弯头图片定冷水管脱落，定子接地解列定冷水管脱落，定子接地解列【简述】【简述】2009 年 05 月 28日，某电厂发电机定子冷却水泄
15、漏进发电机，定子接地保护动作，机组跳闸。【事故经过】【事故经过】2009 年 05 月28 日12时 42分，运行人员监盘时发现“3 号发电机液位高”、“3 号发电机液位高高”相继报警，氢气压力由 0.288MPa 逐渐升高至 0.39MPa，主值班员立即进行了汇报并令巡检对对密封油系统、定冷水系统及氢冷却器系统进行全面检查,并对发电机进行排污，发现有水排出。13时05 分，在发电机排水过程中机组定子接地保护动作跳闸。机组跳闸后进行了紧急停机操作。【事故原因】【事故原因】1. 3 号发电机定子冷却水管路制造质量存在固有缺陷。发电机汽侧定子绕组 3 点钟位置处，汇水环至发电机绕组挠性绝缘引水管线
16、圈侧接头脱落，是造成此次事故的直接原因。2. 3 号发电机定子冷却水泵出口压力及发电机入口定子冷却水压力没有接入至DCS 系统中，而仅在就地设置了压力表。 运行人员对定子冷却水系统压力没有实时监视手段，是造成此次事故的间接原因。3. 定子冷却水箱水位仅就地装设了水位表，没有接入至 DCS 系统中，而仅有水位高、低报警信号。运行人员对定子冷却水箱水位没有实时监视手段，是造成此次事故的间接原因。4. 发电机排污发现有水后，运行人员没有按规程要求打闸停机，造成发电机进水量增加，是造成此次事故的间接原因。【防范措施】【防范措施】1. 充分利用机组设备检修的有利时机，对重要部件、重点部位进行详细全面地检查、检修、试验，降低和减少设备故障。2. 对发电机定子冷却水泵出口压力、发电机入口定子冷却水压力、定子冷却水箱水位计等表计接引至DCS 系统中。对就地表计的数据要求巡检员按巡视检查时间记录，便于核对数据准确。3. 加强运行人员的的培训力度，工作中严格执行运行规程，牢固树立“保设备”意识。发电机汇水环引水管脱落部位