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一起500kV开关跳闸事故的分析

文档作者：李明1 陈莉2 杨秀文2 文档来源： 1.天津工业大学 2.山东华能德州电厂		点击数：	更新时间： 2021年06月11日
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第11 卷( 2009 年第11 期) 电力安全技术
〔摘要〕介绍了华能德州电厂发生的一起500 kV 3 段5031 开关跳闸事故的经过，通过现场的详细调
查，分析了事故产生的原因，总结了事故教训，并为杜绝类似事件的发生，制定了相应的安全防范措施。
〔关键词〕MARK- V汽轮机控制系统；EX200 0 励磁控制系统；电容器爆裂；瓷瓶断口
2007- 01- 02，华能德州电厂5 号进口660 MW
机组500 kV3 段5031开关故障并最终引发机组跳闸
的严重事故。事故发生后，有关专家和技术人员采
取现场勘察、分析比较、模拟试验等手段和方式，对
事故发生的原因进行了认真的分析研究，并提出了
相关的解决方案。
1 事故经过
2007- 01- 02T18: 30，华能德州电厂5 号机组
MARK- V 汽轮机控制系统突然出现紧急声光报警
信号，其励磁控制系统EX2000 画面显示：1 号控制
柜发出代码571( 3 号控制柜跳闸) 报警信号；3 号控
制柜发出代码379( 逻辑看门狗超时跳闸) 报警信号。
随后，运行人员发现后备控制盘发出EX2000 系统
设备故障灯亮，同时控制系统画面发出EX2000 诊
断报警。运行人员最后就地确认控制系统3 号整流
柜已跳闸退出运行状态。20: 32，运行人员观察到
3 号励磁调节器柜停电。此时电气检修人员办理“5
号机23 kV励磁调节器EX2000 3 号柜检查”工作票
进行紧急抢修工作，希望能及时处理故障使机组恢
复正常，不致引发更严重的跳机跳炉事故。20: 59，
5 号机组在负荷600 MW，10～40 号磨煤机正常运
行工况下突然出现发电机跳闸事故，汽轮机联动
跳闸，锅炉发出灭火，6 kV厂用电系统联切正常。
21: 35 锅炉点火。23: 30 机组升速至3 000 r / mi n, 发
电机升压至额定电压，准备并网时500 kV1 号母线
5041，5021，5012 开关又发生跳闸，“500 kVⅠ母
差( Ⅰ) 保护动作、500 kVⅠ母差( Ⅱ) 保护动作、Ⅰ母
线PT回路断线”报警信号发出，03 号启备变跳闸，
5 号机6 kV 5A1，5A2 母线失电，锅炉A引风机、
A送风机跳闸，锅炉灭火，汽机跳闸。运行与电气
检修人员在5 号机组0 m就地检查发现500 kV3 段
5 3 开关相南柱并联电容器爆裂，5 3 开关相
北柱断口瓷瓶缺损。立即通知网控，将5 V5 3
李明1，陈莉2，杨秀文2
（1.天津工业大学，天津300160 ；2.山东华能德州电厂，山东德州253024）
一起500 kV开关跳闸事故的分析
开关隔离，汇报省调。省调命令：500 kVⅠ母线由
5041 开关送电, 除5031 开关外，其余设备恢复正常
运行方式。次日电厂申请停机消缺后恢复正常。
2 原因分析
( 1) 通过对现场设备的详细调查分析，此次事
故产生的原因首先是由于EX2000 励磁控制系统可
靠性不高，TCCB与LDCC 板子间的数据通讯扁平
电缆接触不良，导致了5 号机组跳闸事故的发生。
( 2) 在开机并网中500 kV3 段5031 开关C相
南柱并联电容器爆裂，5031开关C相北柱断口瓷瓶
缺损，其主要原因为当时运行环境比较恶劣，连续
3 天大雾加小雪并且气温持续3天都在- 15 ℃以下，
由于积雪严重，使绝缘子的有效爬电距离迅速减
小，承受高电压的能力降低，严重影响了设备的绝
缘强度。5 号机组启动时发电机电压升至额定值过
程中，500 kV3 段5031 开关C相北柱断口间承受的
电压较高( 当电网与发电机侧同名相电压相位相差
180。时，断口承受2 倍相电压) ，在高电压冲击下，
首先造成C相南柱并联电容器两端外绝缘发生击穿
放电，继而造成C相北柱灭弧室外绝缘击穿放电。
3 事故教训
这起事故的发生反映了设备和人员素质2个方
面的问题。
3. 1 设备方面的问题
EX2000 励磁控制调节器数据通信电缆接触不
良造成机组跳闸。
5031 开关抗“雪闪”能力差，在并网过程中发
生外绝缘击穿，母线差动动作切除该开关所在母
线，扩大了事故。
3. 2 人员方面的问题
( ) 日常技术质量监督和安全检查工作不到位。
（下转第3 页）
Sh igu fe n xi
事故分析
2 7
0 1 C 0 1 C
00 k 0 1
1
1
3
第11 卷( 2009 年第11 期) 电力安全技术
碍，培养健全人格，预防心理疾患，促进良好心理
健康的形成。
( 3) 适当调换工作岗位。变电运行人员整天在
值班室, 显得无事可做，久而久之，便无精打采，甚
至有擅离值班岗位。一个人如果总是在一个岗位上
工作，即使他很热爱此项工作，然而时间一长，也
难免产生厌倦情绪，对已经或暂时不适合在变电站
值班的人员可考虑让其换换岗位, 各尽其才。
( 4) 从环境心理学和工程心理学的角度，科学
合理地装饰工作场所和值班室，使值班人员在工作
场所既精神振奋，又心理舒适，不至于因时间久了
出现烦躁郁闷的情绪。工作空间的设计要适应使用
者的人体特征，以保证工作人员能够采取正确的作
业姿势，达到减轻疲劳，提高工效的效果。
( 5) 树立“以人为本”的管理理念，建立正向
激励机制，并对运行人员开展职业生涯规划，让员
工在激励中成长。“以人为本”的管理要构建职工自
尊、自爱、自强的人格，确立自我设计、自我实现、
自我超越的价值观。不断提高员工敬业度和成就
感，全方位激发员工职业潜能和对企业的归属感和
忠诚度。通过开展职业生涯规划，充分调动员工的
主动性和参与意识，实现员工与企业和谐同步发
展，帮助员工明确自己的成长方向和成长空间，以
调动员工的积极性。( 收稿日期：2009- 04- 1 4)
（上接第27 页）
安全检查和检修、运行人员在常规设备巡视检查中
没有及时发现EX2000 励磁控制系统可靠性不高、
TCCB与LDCC板子间的数据通讯扁平电缆接触不
良现象。设备检修及运行人员没有掌控5031开关抗
“雪闪”能力严重不足这一危险点，没有预先采取必
要的预防措施。例如在对EX2000 励磁控制调节器
进行消缺的同时，没有及时对5031开关瓷瓶上的积
雪进行清扫，以提高开关抗“雪闪”能力，从而丧
失了把事故消灭在萌芽状态的最佳机会。
( 2) 有关人员的专业技术水平和技能水平以及
处理故障的专业知识严重不足。如果在进行紧急抢
修工作时，能够有高水平的技术专家通过报警信号
全面分析故障原因，就能及时发现EX2000励磁控制
系统的TCCB 与LDCC板子间的数据通讯扁平电缆
接触不良，以及500 kV第3 段5031开关存在着严重
的故障，并进行相关的检修处理及采取预控措施或临
时应对方案，保障机组的安全运行，避免机组跳闸。
( 3) 相关人员对危险点预控方案和防止重大事
故的措施执行力度不到位。发生此次事故的两大原
因应是电力行业中危险点预控方案和防止措施中常
见的事故点，但由于执行力度不到位而导致事故发
生，说明安全工作决不能有半点马虎，必须一丝不苟。
4 防范措施
( 1) 有关职能部门要全面落实各项检验制度，
大力开展各种设备、技术、安规的检查竞赛活动，提
高全员安全意识。要对照有关技术要求和安全制
度，认真对设备进行检查验收，防止走过场，确保
及时发现和解决问题，从而使设备随时处于良好状
态，杜绝危及安全的问题发生。
( 2) 加强对有关人员的专业知识及安全规章制
度的培训，使其熟悉并掌握设备的工作原理、性能
参数、安全操作规程及维修方法。要定期组织人员
进行业务和安全考核，培养严格按规程办事的良好
习惯，不断提高人员的业务技能和安全意识，确保
设备的维护质量。
( 3) 制定相关设备的危险点预控方案和防止措
施，并严格执行，同时根据执行情况实施奖惩。
( 4) 并网操作前，运行部、电务检修部要制定
相关的危险点预控措施，特别是在恶劣天气下, 并
网前运行人员更应首先检查相关设备状况，提高操
作的安全可靠性。
( 5) 更换5031开关C相南柱并联电容器瓷裙和
北柱灭弧室，尽快恢复该开关运行。
( 6) 在定购500 kV/ 220 kV设备时，尽量选购
大小相间伞裙的绝缘子，以防止雪闪。
( 7) 尽快利用停电机会，对500 kV第3段5031
开关的绝缘子重新涂刷RTV，包括开关灭弧室、电
容器、CVT、避雷器等。并严格按照5 年一次的原
则对其他相应设备做好这项工作。
参考文献：
1 戴克铭. 安全生产的现代化管理手段[ J ]. 电力安全技术, 2003( 3)
2 陈竟成. 安全性评价动态
[J ] . 电力安全技术, 2003( 11，13)
3 孙新榜. 强化电力设施保护工作确保设备安全稳定运行[J ] . 电力
安全技术, 2006( 4)
4 刘晓东, 李维. 浅谈发电厂防止电气误操作管理工作[A] . 2003
年内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集[ ] 3
( 收稿日期5; 修回日期3 )
Yanjiuyukaifa
研究与开发
1
C . 200
: 2009- 0 1- 0 : 2009- 0 - 20

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