俄罗斯萨扬电站事故分析.ppt
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1、俄罗斯萨扬水电站817事故原因与警示2017年11月16日,2009年8月17日8时13分(当地时间),俄罗斯已建最大水电站萨扬舒申斯克水电站发生了国内外水电史上空前的重大事故。截止2009年9月25日统计,已发现75人死亡,13人失踪。机组和部份厂房被毁,电站设备、设施损失预估约70亿卢布。2009年电能损失89.50亿kWh。事故造成约100 t 油料流入叶尼塞河,生态环境受到威胁。事故直接经济损失130亿美元,修复费用400亿卢布。817事故原因是什麼?对我们的警示又是什麼?,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示,一、电站概况二、事故过程与现象三、事故原因报导与推测四、事故后果与影响
2、五、事故的警示六、结束语,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 目 录,一、电站概况,萨扬-舒申斯克水电站总装机容量 6400 MW,保证出力 2120 MW,平均年发电量234亿kWh,是俄罗斯已建最大水电站。水库正常蓄水位540m,死水位500m,总库容313 亿m3,调节库容153亿m3,为多年调节水库。发电为主,兼有灌溉、航运和供水等综合效益。,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,电站挡水建筑物为混凝土重力拱坝,最大坝高 245 m,坝顶高程547m,坝顶长1066 m。坝后式厂房,长 288 m、宽36 m。电站采用单机单管引水发电,压力钢管为外包混凝土坝后背
3、管,直径7.5 m,钢管壁厚1630mm,外包钢筋混凝土厚1.5m,按钢衬和外包钢筋混凝土联合受力设计。电站进水口宽 7.5m、高11.5m,设有拦污栅、快速闸门和检修门槽。快速闸门尺寸7.5m10.5m,由液压启闭机操作,下门操作时间2mim。,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,电站主接线采用扩大单元接线,每2台机组与1组总容量为1600MVA的单相变压器组相连,每台单相变压器的容量为 533MVA,高压侧电压500kV,位于厂坝间。萨扬舒申斯克水电站1963年开始施工准备,1968年9月开工建设,1979年截流,
4、1978年首台机组投入临时运行,1987年全部机组投入运行,总工期长达19年。但到2000年12月13日,才投入正常运行。,投产年代:1机:1978年12月01日2机:1979年11月05日3机:1979年12月01日4机:1980年10月01日5机:1980年12月01日6机:1981年11月01日7机:1984年09月01日8机:1984年11月01日9机:1985年12月01日10机:1985年12月01日,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,电站业主是俄罗斯大型国有控股企业俄罗斯水电(RusHydro)公司。电站以500kV接入俄罗斯西伯利亚电网,发电量占俄罗斯水电
5、公司总发电量的1/4。据称,萨扬水电站每年超过一半的电量,约 130 亿 kWh 供应给位于几十公里以外的俄罗斯铝业联合公司(UC RUSAL)所属两座大型炼铝厂以及铝箔厂。,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,水轮机设计特点:两台机采用前期转轮,水头60120m,出力15 40万kw;后期转轮水头165 220m,额定出力65万kw。水头212m 以上,出力可达73.5万kw。后期转轮最大水头与前期转轮最小水头的比值高达3.67,前后期转轮过渡,是一个非常复杂的问题。蜗壳与钢筋混凝土联合受力,蜗壳钢板最大厚度由75m
6、m下降到40mm。采用变高度多边形焊接座环(总重252t,分4瓣),上、下环为箱形结构。单导叶接力器。水润滑橡胶扇形瓦导轴承(受推力轴承支架尺寸限制)。轴的线速度约15ms,单位压力7kg cm2内发兰主轴,直径1945mm,壁厚275mm,重90t。调节系统油压:6.4Mpa,-2-10-7型电液调速器,25-2/63-3型油压设备。,萨扬水轮发电机组剖面图,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,1.补气管进口2.发电机导轴承3.勵磁系统辅助发电机4.上机架5.发电机转子6.空气冷却器7.油压装置8.发电机定子水冷却热交换器9.发电机定子10.推力轴承11.推力轴承强迫润滑
7、泵12.推力轴承支架13.导叶接力器14.水轮机导轴承15.导水机构16.水轮机转轮17.蜗壳18.技术供水系统排气19.排水射流泵20.排水泵21.尾水管放空阀液压传动22.机组技术排水射流泵23.蜗壳放空阀24.尾水管进人门,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,萨扬转轮图,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,枞树形,萨杨水电站后期水头变幅不大,各种特征水头,如水头变幅Hmax-Hmin/H0、最大水头与最小水头的比值HmaxHmin、最大水头与设计水头的比值 HmaxHo、最小水头与设计水头的比值 HminHo、最大水头与额定水头的比值HmaxHr都
8、在合理范围内。转轮参数和哈尔滨大电机研究所开发的A956a(糯扎渡)A897(构皮滩)相近。,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,发电机型号:1285275424额定容量:640Mw 711MVA最大容量:720Mw 736MVA发电机转子重量:935 t 发电机总重量:1860 t 定子绕组水冷;转子绕组强迫空冷。与发电机同轴装有辅助发电机和永磁机,前者专门用于带两个整流桥的静止励磁系统的供电(正常工作和强励),后者为转速继电器和机组调速器供电。发电机为伞式结构。推力轴承支架置于水轮机顶盖上。具有一个导轴承,置于上机
9、架中心体内。定子机座由6瓣组成,在工地整圆叠装,无合缝板。,发电机设计特点:,1机和2机的初期转轮在1986年11月07日(2机)、1987年06月12日(1机)更换为正式转轮。2机初期转轮投运后出现过的问题有:水导轴承摆度增大至1.32.0mm;水导轴承密封漏水、水导橡胶撕裂,7、11水导橡胶瓦脱落,两根水导与顶盖之间的把合螺拴断裂,水导轴承体振动达0.40.65mm,摆度1.41.5mm。,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,2000年3月27日11月12日,2机大修发现:1.转轮 叶片进口空蚀达12mm(未处理)
10、;两个叶片上冠出水边有裂纹100130mm(修复)。2.导轴承 轴系支撑瓦裂纹;主轴不锈钢衬套磨損。2009年01月14日至03月16日2机进行了一次中修,补焊了转轮,发现并消除了蜗壳与座环下部连接处环形焊缝长1m的裂缝。2009年04月21日至2009年08月17日期间,又发现2 水轮机轴承振动指标増加近4倍,但未引起重视。,萨扬水电站,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,萨扬水电站,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,萨扬水电站,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,萨扬水电站厂房外观,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、
11、电站概况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,萨扬水电站俯视图,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,萨扬舒申斯克水电站大坝和厂房剖视图,萨扬水电站枢纽布置图,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,厂房坝段和机组中心线剖面图,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,萨扬水电站厂坝间,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,5机组发电机转子吊装(正常检修),俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,5机组水轮机转轮吊装(正常检修),俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 一、电站概况,二、事故
12、过程与现象,据俄罗斯水电公司8月24日发布的消息,事故发生前,2009年8月17日共有9台机组(1#、2#、3#、4#、5#、7#、8#、9#和10#)运行,6#机组在维修。1#、2#、4#、5#、7#和9#机组由有功和无功功率成组调节转为电网频率和功率过载状态的自动调节。8#和10#机组处于单独调度。,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,2009年8月16日23时14分,萨扬舒申斯克水电站2号机组由备用状态投入运行以调节负荷。运行人员将2号机组由有功和无功功率成组调节转为电网频率和功率过载状态自动调节,在超过功率调节范围情况下,可优先改变负荷。,俄罗斯萨扬水电站81
13、7事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,2#机组功率调节数据表,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,2009年8月17日8时0分,水轮机组设备状态表:水头H=212.04m;电流Ir=26.1千安;电站出力NCT=4390MW;转速n=142.8转/分;上游水位B=537.11m;下游水位H=325.07m;电压Ur=15.75千伏;频率f=50赫,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,2009年8月17日8时0分,水轮机组设备状态表:水头H=212.04m;电流Ir=26.1千安
14、;电站出力NCT=4390MW;转速n=142.8转/分;上游水位B=537.11m;下游水位H=325.07m;电压Ur=15.75千伏;频率f=50赫,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,比较上列两表可见,2#水轮机顶盖轴承的振动振幅,从8时0分到8时13分增大了240微米,从600微米增加到840微米(按规定,最大值应小于160微米)。按萨扬电站机组运行细则规定:当水轮机顶盖和上机架振动突然増大超过0.16mm,大轴摆度超过0.5mm时,机组应卸载并停机。2机从2009年5月开始顶盖振动超标,8月17日8时0分,在稳定运行区,顶盖振幅值达到0.6mm,没有卸载停
15、机,反而自动将负荷下调至475MW,进入振幅更大的不推荐运行区。,事故发生在2009年8月17日当地时间8时13分(格林尼治时间 0时13分,莫斯科时间4时13分)。先在2机组附近发出一声巨响,水柱从水轮机处的空腔喷入主厂房,淹没主厂房发电机层及下面各层。同时,电站中控室发出声光警报,电站出力下降到零,造成局部停电(包括厂用电源)。9 时 20 分水轮机进水口工作门在坝顶被手动关闭,截断了冲入水轮机室的水流。,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,2009年8月17日8时13分的电站参数:水头212.04m;上游水位537.11m;下游水位325.07m。各台机的运行数
16、据如下表:,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,功率,流量,开度,油压设备压力(在給定范围内),顶盖振动幅值,尾水管压力,顶盖压力,媒体视频显示,巨大水流从厂房涌出(厂房左侧有疑似火光),俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,8月19日拍摄的厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,8月20日从飞机上拍摄的厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示
17、二、事故过程与现象,厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,厂房破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,2机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,2机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,冲至厂房下游边墙顶部的2机组部件,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,排水后展现的2机组破坏情
18、况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,7机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,7机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,7机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,7机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,7机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,9机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故过程与现象,9机组破坏情况,俄罗斯萨扬水电站817事故原因推测与警示 二、事故
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