一起HGIS检修作业不当引起跳闸事故的分析
作者:武汉国电西高电气有限公司时间:2012-11-10 我要发布
摘要: 对一起500kV变电站HGIS设备因检修作业不当导致的母线跳闸事故进行了分析,介绍了HGIS成套设备结构的特殊性,指出由于对设备结构特性的不了解使得安全技术措施制订不当造成了此类事故的发生,并给出防范措施,为HGIS设备的安全检修作业提供了指导。
0?引言
采用HGIS成套设备的变电站,具有技术先进、可靠性高、布置紧凑等特点 [1] ,且相对于GIS变电站在成本投入上较经济 [2] 。目前我国采取HGIS成套设备的变电站正在逐渐增多,相应的HGIS设备修试作业工作也渐渐增多,而对于习惯于在常规敞开式变电站(AIS) [3] 进行修试作业的检修人员来说,面对具有一定特殊特性的HGIS设备往往容易以常规思路来处理,这就容易导致一些事故的发生,存在一定的安全隐患。因为HGIS成套设备内部绝缘介质环境的特殊性,使得设备内部构件的安全工作间距比常规的敞开式设备和真空绝缘设备要小 [4] ,在运行维护和检修作业中,如果没有考虑到HGIS设备的结构特性,往往容易引起事故的发生。某采用HGIS成套设备的500kV变电站,在220kV刀闸气室漏气缺陷处理过程中,由于作业人员对HGIS设备结构特性不熟悉,制订的安全技术措施不周密,致使在作业过程成带电设备对地击穿放电,造成220kV母线差动保护动作跳闸的事故。
1?事故经过
某采用HGIS成套设备的500kV变电站发现220kVⅢ-Ⅳ母母联25M1刀闸B相气室压力降为0.37MPa,低于额定工作压力0.4MPa。经检查发现该刀闸气室罐体焊缝处存在一砂眼泄漏点。该单位生产技术部门将此情况反馈制造厂家,要求提供处理方案。厂家反馈认为该漏点漏气量较小,可择机停电,对焊缝进行补焊处理,处理后可保证设备安全运行。经过检修部门与厂家协商后,确定处理方案为厂家派技术人员到现场对沙眼进行补焊处理,处理流程为:气体回收至残压-对漏气点进行补焊-抽真空-注气-检漏-24小时后微水检测-合格后送电。检修部门确定安全措施为220kVⅢ-Ⅳ母联25M开关及220kVⅢ段母线转检修,并安排由检修一次班组与厂家技术人员联系处理。该检修一次班组认为保证安全的技术措施仅需220kVⅢ-Ⅳ母母联25M开关转检修,无需将220kVⅢ段母线转为检修状态,并向部门生产计划专责提出设备停役申请:220kVⅢ-Ⅳ母母联25M开关转检修。因与部门原计划提出安全措施不符,生产计划专责存有疑问,向检修一次班班长询问,班长确认保证安全的技术措施为220kVⅢ-Ⅳ母母联25M开关转检修即可,无需将220kVⅢ段母线转为检修状态。而后由检修部门生产计划专责按检修一次班的方案提交停役申请,上报上级并获通过。
2009-12-02,检修一次班配合厂家技术人员进行25M1刀闸气室漏气处理,该刀闸气室漏气点位于刀闸气室与套管升高座连接上法兰焊缝处。此时现场220kVⅢ-Ⅳ母母联25M开关在检修状态,220kVⅢ段母线与Ⅳ段母线带电运行。14:40,对隔离刀闸气室进行气体回收。15:20,气室压力降至0.08MPa时,厂家技术人员进行漏气点的氩弧焊接处理,历时约1个半小时。16:50,完成该漏气点的氩弧焊接处理后,按计划安排下一步为气室进行抽真空工作,然后再补气。17:24,工作人员接入气管开始抽真空,抽真空装置初始气压为-600mbar。当气压抽至-700mbar时,220kV第一套BP-2B母差保护和220kV第二套BP-2B母差保护的Ⅲ母母差动作,跳开Ⅰ-Ⅲ母母分开关及接于Ⅲ母上的所有线路开关。
2?解体检查情况
事故发生后,立即组织技术人员对事故范围内设备进行认真检查,检查母差保护动作情况为Ⅲ母母差B相差流6.5A,间隔B相故障电流13A,按2000/1的CT变比换算成,一次故障电流达到26kA。结合当时工作情况判断故障点为当时正在进行工作的25M1刀闸B相气室。随后对25M1刀闸B相套管及气室进行解体检查,情况如下: ① 25M1刀闸B相气室、与25M开关相连的分支母线筒、25M1套管升高座内部元件表面有大量白色粉尘,见图1; ② 刀闸的动、静触头及其屏蔽罩上均有明显放电烧伤痕迹,金属元件表面因高温烘烤而暗化,见图2; ③ 刀闸气室内壁上留有高温烘烤及放电痕迹,横向盆式绝缘子已被烧黑,见图3; ④ 对提取的白色粉尘进行电镜扫描分析,其中金属氟化物含量较大,该粉尘为电弧后SF 6 分解产物。
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图1?25M1刀闸气室
图 2?刀闸动触头
图 3?刀闸横向盆式绝缘子
0?事故原因分析判断
综合事故时工作情况和刀闸解体检查情况,可以判断:在漏气点氩弧焊接处理后气室进行抽真空工作时,因25M1刀闸静触头连接于220kVⅢ段母线上,仍带电运行,当气室SF 6 压力降至-700mbar时,带电的静触头击穿绝缘对接地的动触头放电,烧损刀闸气室元件,并使得母线保护动作跳闸。
该次事故中,检修作业人员对HGIS设备的结构特性不熟悉,以常规敞开式变电站(AIS)设备检修经验来处理,制订的安全技术措施不当,最终导致事故的发生。对于造成此次事故的原因具体分析如下。
0.1?保证安全的技术措施制订不当
检修班组对设备结构原理认识不足,对厂家提出25M1刀闸气室漏气点修补方案没有认真进行论证、讨论,未能进行全面的危险点分析和预控,擅自变更保证安全的技术措施,缩小停电范围,导致现场工作保证安全的技术措施考虑不周。当25M开关转检修时,25M1刀闸断开并在动触头侧接地,而该刀闸静触头因接于220kVⅢ段母线上,仍带电运行。HGIS设备原设计元件之间的安全间隔距离应考虑是在规定压力范围内的SF 6 绝缘条件下,该距离小于敞开式设备和真空绝缘设备的安全工作距离。在对220kVⅢ-Ⅳ母母联25M1刀闸气室漏气点进行修补处理过程中,当气室抽真空时,因内部绝缘环境改变使得绝缘水平低于设备放电临界值,导致25M1刀闸靠母线侧带电部分(静触头侧)击穿绝缘对地放电,进而使得所在母线的保护动作跳闸。
0.2?作业人员对HGIS设备特性不熟悉
作业人员对新型HGIS设备不熟悉,没有相关SF 6 气体泄漏点修补的工作经验,对SF 6 气体现场补漏技术要点掌握不够,对25M1刀闸气室的结构了解不深,不清楚25M1刀闸靠母线侧静触头带电,未能清醒的认识到HGIS设备的安全工作距离必须是在特定绝缘条件下的,以惯性思维按照通常的敞开式刀闸设备来对待。对新型设备缺陷的处理方案严重依赖厂家,对厂家派来的技术人员技能水平和工作经验不了解,没有进行相应的、全面的安全技术交底,而厂家技术人员并无现场运行经验。作业人员过分相信厂家技术人员的技术水平,对厂家提供的方案未作谨慎分析,现场工作时对厂家技术人员监管不力,安全意识薄弱,未能及时意识到危险点。
0.3?有关人员未能认真履行安全职责
工作票“三种人”均没有认真履行安全职责,未对工作的安全性、工作票上所列的安全措施是否正确完备、是否符合现场实际进行严格审查把关,安全意识不强。对消缺方案的审核把关不严、设备停役申请及审核把关流程不畅,有关人员对检修作业计划中提出的安全措施审核把关不严,导致保证现场工作安全的技术措施有遗漏。检修部门对该缺陷的处理不够重视,严重依赖厂家,对消缺方案、保证安全的技术措施不组织审查、讨论,只由厂家和班组自行决定方案和安全措施,组织管理不力,具有随意性,存在严重的安全隐患。
1?防范措施
1.1?加强作业人员技能培训与安全教育
一方面应加强作业人员的相关技能培训,班组根据工作要求,按照“缺什么、补什么”的原则,提出培训需求,进行分级组织培训,检修部门也应结合基建安装及验收等机会,采取多种培训方式,加强作业人员的培训,尽快掌握新设备检修技术要点,提高检修维护技能水平,开展自主检修工作。另一方面应加强安全意识教育,对作业人员定期开展安全文件学习,在工作前开展好危险点分析,防止盲目套用老方法老经验来应对新的工作,对“两票”三种人也应定期开展复审考核,确保其能够认真履行自身安全职责,在工作流程中的各个环节把好安全关。
1.2?加强对“消缺”工作的管理
对缺陷的处理,由厂家提供各类设备处理方案的,必须有厂家正式的书面材料,经过生产技术部门审核同意后方能实施。对事故抢修、?紧急缺陷处理等复杂的消缺工作,生产技术部门根据现场情况、技术难度要求,确定是否编制施工方案或标准作业指导书。对不熟悉领域的设备消缺工作,还应安排专业技术骨干专人跟踪。
1.3?强化安全管理
(1)严格生产过程标准化管理。检修班组必须按照作业规范召开班前会,进行任务分工和技术交底。(2)强化作业现场安全措施和安全交底工作。作业现场的安全设施应按标准化要求进行布置,特别要做好带电设备和检修设备的有效隔离和警示工作,防止作业人员误入带电间隔。工作许可人与工作负责人之间、工作负责人与工作班成员之间的安全技术交底、危险点告知和安全注意事项要全面、规范,并进行录音、签字。(3)加强安全管理考核工作。切实加强班组绩效考核的管理,提升班员工作责任心和积极性,严格按照出工水平和工作质量进行绩效考核,及时对责任心缺失的班员做出处理,坚持“四不放过”的原则,严格奖惩和责任追究。
2?结语
随着HGIS成套设备的应用越来越多,相关的修试作业工作也增多,由于HGIS设备的独特特性,检修作业人员在进行工作时如果再以常规的工作思路对待,盲目套用老方法老经验,必然存在一定的安全隐患,甚至造成事故的发生。对此,在建设投运新设备的同时,也应对运行维护人员和检修人员开展相应的技能培训,使其掌握新设备的结构特性,了解新设备与常规设备存在的差异之处。只有做到人员与设备两方面的同步“更新”,才能从根本上杜绝事故的发生,保证电力生产的安全、经济、高效。
参考文献:
[1]郭贤珊.高压开关设备生产运行实用技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
GUO?Xianshan.?HV?Switchgear''s?P ractical?Operation T echnology [M].?Beijing:?China?Electric?Power?Press,?200 6 .
[2]沈婷.变电站中使用HGIS设备应注意的问题[J].电力建设,2008,29(10):?98.
SHEN?Ting.?Issues?on?Application?of?HGIS?Devices?in?Substations [J].?E lectric P ower C onstruction,?2008,?29(10):?98.
[3]王志毅. 新型500?kV超高压开关设备(HGIS)的设计选择[J]. 电力建设,2004,25(04): 47-49.
WANG?Zhiyi.?Design?and?Selection?of?New?500?kV?HGIS [J].?Electric?Power?Construction,?200 4 ,?2 5 ( 4 ):?47-49 .
[4]傅旭华.组合式高压电器(HGIS)的特点浅析. 浙江电力,2006,25(03): 67-68,78.
FU?Xuhua.?characteristic?of?Hybird?Gas?Insulated?Switchgear .?Zhejiang?Electric?Power,?200 6 ,?2 5 ( 3 ):?67-68,78 .
作者简介:
李真(1980-),男,工程师,大学本科,从事变电运行工作;
刘俊莹(1981-),女,工程师,大学本科,从事电力教育培训工作。
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