380V厂用工作A段开关及母线短路事故

　　一、事故经过：

　　2002年3月17日约9时20分，#1机组负荷280MW，值班员甲某、乙某、丙某三人执行中频机电源送电操作（继保班使用中频电源进行#3发电机励磁调节器调试）。三人至#1机0.38KV厂用工作1PCA段中频机电源开关柜处，首先检查确认开关在检修位置且在分闸状态，操作保险未装，然后用500V摇表测量中频机负荷绝缘，对地绝缘为30MΩ，相间为零（中频机电动机绕组连通），将开关摇至工作位置并确认到位，送操作保险，关上开关柜门，由申合闸，合闸后当即发生短路，发出爆破声并从关闭的中频机开关柜门缝四周窜出电弧，三人迅即退后，分别至配电室门口取灭火器进行灭火，随即该开关柜间隔冒烟起火，火势并不很大，烟较浓。当乙某第一个拿到灭火器时，又发出短路的爆破声，甲某在取灭火器灭火的跑动中摔倒，在正欲进行灭火的申协助下，退至配电室门口。此时，配电柜处又相继发出短路的爆破声,火势、烟雾加大。丙某马上跑至空压机房打值长505电话报告故障情况。

　　与#1机380V厂用工作段配电室发生上述故障同时，9时22分，主控值班员首先发现的事故象征是1A小机跳，机炉值班员迅速进行手合电泵，打A磨，调整汽包水位的操作。电气班长检查厂用系统时见#1机6/0.38KV厂用低压工作变41TA高低压侧开关（1A41-1，1A41A-2）跳闸，41TA变压器过流保护动作光字牌来，380V厂用1PCA段、380V保安1PCEA段母线失压，但无事故音响发出，#1柴油发电机启动未成功，强启仍不成功，派人到就地启动。此时，机组侧值班员发现A、B、C三台给煤机及1PCA段负荷均跳闸。

　　9时23分，电气班长为急于向保安1PCEA段送电，合#1机0.38KV工作A、B段母联开关（AB41-3），合闸后，事故音响发出，#1机厂用低压工作变41TB高低压侧开关（1B41-1、1B41-2）跳闸，41TB变压器过流保护动作光字牌来，#1发变组各开关跳闸，#1机6KV厂用备用电源1A2、1B2开关自投成功。随后，断开0.38KV工作A、B段母联开关AB41-3，合41TB变压器高低压侧开关，再次强启#1柴油发电机成功，IEG-A自合，向保安1PCEA段供电，1EG-B合不上，由1PCB工作段向保安1PCEB段供电。9时52分为灭火安全，将41TB低厂变退出运行，1PCB母线停电。但保安1PCEB段1EG-B开关自投不成功，10时18分，就地处理后合上1EG-B开关，保安1PCEB段送电。10时28分，#1机380V工作段配电室灭火结束后，1PCB母线恢复送电。

　　二、设备损坏情况：

　　故障波及#1机380V工作1PCB段#4、5、6三个配电柜，每个柜接两个负荷，分别是#6柜：UPS电源（上）、1A真空泵（下），#5柜：锅炉MCCA电源（上）、中频机电源（下），#4柜：汽机MCCA电源（上）、#1闭式循环冷却水泵电源（下），其中，中频机、锅炉MCCA、UPS电源及汽机MCCA电源四台开关已烧损，尤以中频机、锅炉MCCA电源两台开关烧损最为严重，中频机电源开关间隔下的继电室内继电器烧熔。三个配电柜开关静触头至引出小母线不同程度烧熔，二次线及端子排烧损，主母线烧损，柜内及柜上方一段各负荷电缆不同程度烧损，中频机电源开关间隔四周箱体变形，开关柜门内表面大部受电弧烧灼及烟气熏烤变黑、局部变色退火，柜门外表面局部变色退火。

　　三、故障原因分析：

　　1、故障的起因是由中频机电源开关送电引发，开关为抽屉式万能限流断路器，型号：DWX15C-630/2，额定电流：630A，额定短路通断能力50KA。故障后中频机电源开关是在工作位置合闸状态且确已到位，从中频机电源开关门所受电弧灼烤痕迹看，在合闸时，开关门应当是关着的，而运行人员在将开关由检修位置摇至工作位置时，门必须打开才能操作，因此，可排除运行人员将合闸状态的开关摇入工作位置的可能。

　　2、中频机就地电源箱配有RT11-300A熔断器，故障时并未熔断，且故障后测量中频机绝缘仍为故障前测量值，可排除由中频机发生短路故障造成的可能。

　　3、从中频机电源开关烧损情况看，虽开关整体烧损严重，但开关主触头未有短路电流流过、烧熔缺损的情况，而开关的刀触头烧损十分严重，除B相尚保留一段外，其余全部烧熔，说明故障点不在开关的负荷侧，而在开关上触头至母线之间。开关柜上的静触头为鸭咀式带弹簧夹结构，与开关的动触头接触行程长度约30mm，在开关摇入工作位置并确已到位的情况下，其接触面应足够通过中频机的启动电流（中频机电动机额定功率132KW，额定电流242A，启动电流应为1000A以下）。因此故障原因应为开关柜上固定静触头与引线鼻子接触不良，在中频机启动时通过较大的启动电流，局部产生电弧导致相间短路造成。

　　4、短路故障发生后，380V低压变41TA过流保护动作，切开41TA高低压侧开关，工作1PCA段及保安1PCEA段失电。此时运行电气班长忽视41TA过流保护动作光字牌来这一重要故障象征，且在运行人员仍在1PCA段进行送电操作未返回的情况下，违反电气运行规程，强送1PCA、B段母联开关，使1PCA母线在故障还未消除的情况下合闸送电，致正常运行的41TB低压变跳闸，造成工作1PCB段及保安1PCEB段失电，由于#1机工作1PCA、B及保安1PCEA、B段母线同时失电，必导致机组跳闸，且保安段所接各事故油泵等设备无法启动，而在工作1PCA段母线短路过程中，由于二次线、配电柜及一次电缆均烧损严重，使控制直流环网线在此处中断，使得0.38KV公用01PCB段和保安1PCEB段控制直流失去，在工作1PCB段及保安1PCEA、B段恢复送电的情况下，仍有一些直流控制的事故油泵等设备无法远方启动，只能由运行人员到就地启动。

　　综上分析认为，故障的起因是由于#1机380V工作1PCA段中频机电源开关柜静触头与引线鼻子接触不良,中频机启动时产生放电拉弧引起相间短路。

　　四、整改措施：

　　1、运行部要认真总结在此次事件中的经验教训。要组织各运行班组，针对此次故障开展专题学习讨论，认真学习故障分析会议纪要，进一步深入细致分析在故障处理操作过程中存在的问题和不足之处，避免类似事件的发生。每年要增加一次事故演习，并做到能够全员参与，同时做好事故预想和其它形式的技术培训工作，提高运行值班员的业务素质和事故处理的能力。

　　2、在此次故障开关的检查中，发现中频机开关闭锁装置（防止开关本体处于合闸状态下，隔离触刀被误插入或拔出触刀座）上的脱扣执行元件脱落，并掉入开关本体侧边缝隙，从脱扣推杆被熏烤变色及脱落的执行元件较新判断，应是故障前脱落的，虽此次故障与该元件脱落无关，但也是设备一大隐患。电气分部要安排对全厂此种类型开关先进行一次外观检查（运行中的开关可以看到），对该元件脱落的开关做好登记，一旦设备停运，即时进行处理。在今后的开关检修中，要注意对闭锁功能的试验检查。

　　3、电气低压班今后在对380V厂用系统设备的检修中，除对开关本体进行检修试验外，在母线停电时，要对母线进行全面检查，所有连接部位全部检查有否松动，并予以紧固（包括不常用的负荷开关间隔）。

　　4、此次故障中，#1柴油发电机或自启动不成功，或1EG-B自投不上，给运行人员事故处理带来很大困难，危及机组设备的安全。电气分部要组织技术力量，采用更符合实际工作条件的模拟自启动方式进行试验检查，从中发现问题、解决问题，提高柴油机在事故情况下自动投入的可靠性。

　　5、380V厂用工作段负荷均为机组重要负荷及电源，中频机电源取自该处不合适，电气分部要安排落实。

　　6、380V及6KV厂用部分开关在就地合闸，对运行人员的人身安全构成一定威胁，应实现远方操作，由电气分部提出实施方案。

　　7、此次故障，41TA低工变首次跳闸时，事故音响未发出，电气继保班要在厂用系统的检修中，加强对事故音响回路，闪光回路的检查试验，为运行人员快速发现、处理事故创造必要的条件。

　　8、此次故障，暴露出我厂主控与现场的通讯设施不健全，使主控不能及时了解到现场发生的异常情况，不便于事故处理时的指挥与协调。应在主厂房各配电室与主控室间装设通讯设施，要求电气分部提出具体实施方案。

　　9、特殊消防报警装置的电源应取自更加可靠的不停电电源装置，保证火灾报警可靠，由电气分部、保卫科负责实施。

　　10、运行人员要熟悉直流系统网络接线，运行部电气专工要在各母线配电室张贴相关的直流系统网络图，为快速处理异常情况创造条件。

　　11、生技部要组织有关部门讨论研究我厂配电室通风设备的改造方案，以保证事故处理及抢修有一个好的工作环境。