一起封闭母线安装原因引起发电机组跳机事故调查分析

单官伟

[摘    要]  对某沿海地区发电工程一起封闭母线安装原因引起发电机组跳机事故调查分析，论述其主要原因为封闭母线软连接板质量有缺陷、安装工艺不符合规范要求、质量验收把关不严，导致封闭母线软连接板部分过热熔毁，形成短路接地引起发电机组跳机。建议加强施工工艺管控，采取相应的预防措施，提高封闭母线安装安装合格率，保障发电机组安全、可靠运行。

[关键词]封闭母线安装;发电机组;跳机事故;调查分析

[中图分类号]TM595 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–0–02

Investigation and Analysis of a Generator Trip

Accident Caused by Closed Bus Installation

Shan guan-wei

[Abstract]An investigation and analysis of a generator trip accident caused by the installation of a closed busbar in a coastal area power generation project. The main reasons are the defective quality of the closed busbar flexible connecting plate， the installation process does not meet the specification requirements， and the quality acceptance check is not strict. The soft connecting plate of the closed bus is overheated and melted， forming a short circuit and grounding and causing the generator set to trip. It is recommended to strengthen the construction process control and take corresponding preventive measures to increase the qualified rate of the closed bus installation and to ensure the safe and reliable operation of the generator set.

[Keywords]closed bus installation; generator set; trip accident; investigation and analysis

1 事故概况

某沿海地区新建工程2×1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组，两台机组均采用发电机—变压器组单元接线，经主变压器升压至500 kV后接入厂内新建的500 kV配电装置，再接入500 kV系统。发电机出口不设断路器或负荷开关，发电机与主变压器采用全连式离相封闭母线相连接。

3号机组在运行过程中发生一起发电机跳闸事故：发变组保护A屏、B屏发电机定子零序电压保护动作跳闸，主变高压侧500 kV开关7A1、7AB1跳闸，发电机励磁开关跳闸，厂用6 kV 3A段工作进线开关跳闸，厂用6 kV 3B段工作进线开关跳闸，脱硫及公用6 kV工作电源段馈线开关跳闸，厂用6 kV 3A、3B段和脱硫及公用6 kV快切装置启动切换成功，同时关闭汽机主汽门，汽机跳闸，机组MFT动作跳闸。集控中心运行值班人员通知调试、安装单位的相关人员进行事故排查分析，发现发电机出线A相离相封闭母线与主变连接处发生接地故障。

2 事故调查

2.1 引起跳闸的事故发生地点

经现场调试及安装人员检查，发电机出线A相离相封闭母线与主变连接处外壳过热严重，橡胶波纹套管有两处熔化型的破口（图1），打开波纹套管后发现离相母线尾端软连接的连接板、主变压器A相低压侧套管软连接的连接板部分过热熔毁（图2），形成短路接地，A相对地电压瞬间为0，引起发电机电压不平衡产生零序电压，引起发电机定子零序电压保护动作（动作时间为1 s）。

2.2 封闭母线安装经过

封闭母线于2019年9月4日到货，放置在现场临时厂库保存，于2020年2月11日开箱检查，开箱后所有连接附件及金具、软连接等组件均存放在现场高压电气班组的集装箱内集中保管。3月1日临时倒送电措施拆除后，开始主封母及分支母线软连接安装;3月2日班长带领4名班组成员对主变侧软连接进行施工，现场高压电气作业人员自行取消外侧螺杆弹垫的安装并通过了班组初步自检验收;3月3日经业主、监理、总包、建设单位联合验收，力矩按标准最大力矩（98 N·m）紧固，通过验收。

3 事故原因分析

3.1 封闭母线镀银连接板腐蚀

为防止同类事件再次发生，经业主、监理、建设单位讨论决定扩大检查范围，要求打开B、C相检查发现封闭母线与主变连接处的导体软连接的部分铝镀银连接板表面锈蚀严重，（见图3），原因为在空气中（尤其是潮湿环境中）的盐污接触镀银面形成氧化腐蚀，在表面形成大小不一且分布不均的麻点和凹坑（见图4），造成有效接触面积减少，连接面接触电阻增大。当流过电流时，会导致接触面持续发热，当温度升高后会引起铝板本身的塑性变形，温度超过铝的熔点就会发生接头烧毁、熔断，形成短路接地，引起发电机电压不平衡产生零序電压，引起发电机保护动作。

本工程在沿海地区，变压器就位位置距离海岸线较近，最高月平均相对温度在32 ℃，月最大相对湿度在93 %以上，安装、调度期间正处于雨季，空气湿度非常高且海水蒸发量较大，空气中含盐度较高，导致屋外设备受盐污和潮气的侵蚀严重，是连接板严重腐蚀的主要原因。

该段母线未进入封母微正压系统，无法做到完全封闭，潮湿空气容易在此连接处积聚。机组在整套启动和168试运行期间由于试验原因经历多次停、开机，导致连接处温度变化较大，极易形成结露情况，腐蚀性的盐污和潮气更易凝结在镀银板的表面，加剧了镀银板腐蚀的速度。

3.2 封闭母线软连接板镀银层剥落

对B、C两相母线封母内导体金具检查时，发现镀银层表面有不同程度的过热痕迹，导致涂抹导电膏形成的油膜出现变色现象，且部分铜编织带在过热后出现银色搪锡层变色，但在主变低压侧套管金具头铝镀银连接板上未发现类似情况。从主变低压侧套管铝镀银连接板和封闭母线铝镀银连接板对比后发现，在同样的运行环境下镀银层的变化情况差别很大，封母连接板镀银面剥落严重，而主变低压套管连接板镀银面几乎没有剥落。因此封闭母线连接板的镀银加工工艺也存在问题。

3.3 未使用的规定螺栓

由于安装前未提前安排组织试装，因此未能发现发电机出口连接螺栓（不锈钢M16×80）及封母与主变低压侧连接螺栓（上部为不锈钢M16×80，下部为不锈钢M16×90）。如果按照厂家图纸要求安装（内侧板螺母，外侧螺杆一平一弹），长度将无法达到母线螺栓安装规范要求（安装一平一弹后露出螺母2～3扣的要求）。由于整套电气试验期间，安装时间短，现场安装时发现此问题后班组施工人员未及时发联系单向建设单位汇报此事，私自采取了直接取消弹垫的安装方法。

3.4 验收中未及时发现质量问题

所有母线软连接安装完成后经业主、监理、建设单位联合验收，安装质量和紧固力矩多通过了验收，多没发现封闭母线软连接板镀银层剥落、螺栓安装不符合电气装置安装工程GB 50149—2010《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》的要求，为发生质量事故埋下了隐患。

4 事故处理、处罚

现场重新按母线装置施工规范要求进行恢复，并经验收合格后投用未再次发生同类事故。而本次事故造成一定量的经济损失，为此决定对现场施工指导监督不到位、质量管理的管控执行力责任落实不到位、质量安全意识薄弱的相关技术员、质量检验员、质量分管领导做出了经济和岗位上的相应处罚。

5 预防措施

（1）结合项目海洋性气候环境，加强对入库设备保管，做好防潮、防腐蚀措施。

（2）加强质量风险、质量关键点管控。全面识别、梳理施工质量风险、质量关键点并形成控制清单，根据分级管控原则，制定对应措施、明确对应责任人。

（3）加强质量工艺标准要求的规范性管理。结合施工质量风险、质量关键点，对施工方案中的质量工艺要求进行审查，强化刚性交底到位，确保执行的质量工艺有据可依、规范执行。明确缺陷处理流程和处理技术要求，避免进行盲目施工。

（4）强化技术培训、质量监督能力培训。提高施工技术、质检、施工人员技能，加强施工工艺交底，明确每道工序施工要求，确保现场施工严格按照设计图纸和规范进行。

（5）加强质量验收管理。结合质量验收计划内容，识别梳理质量关键点的关键工序，组织开展三级验收人员再交底，强化关键工序的质量验收把控，强化工序的交接验收监督检查工作。

6 结束语

在发电机组满负荷、大电流运行状况下，如封闭母线软连接板质量有缺陷、螺栓安装不符合规范要求，就增加会发生质量事故的频率。每当发生事故引起停电，多会造成一定的经济损失。因此，封闭母线连接施工工艺直接关系到发电设备的平稳、安全和经济运行，建议在关键的施工质量控制点加强重点管控，强化隐蔽工序的交接验收工作，确保安装质量，是封闭母线安全运行的保障，是减少经济损失的一项必要措施。

参考文献

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[2] 相红强，邹言云.封闭母线安装密封性不良的原因分析與改进措施研究[J].中国科技信息，2011（21）：68.

[3] 李文生.封闭母线安装密封性不良的原因分析与改进措施研究[J].电源技术应用，2013（11）：34.