俄罗斯萨扬水电站重大事故及原因详细分析

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工程概况：

电站发电厂房为坝后式，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管，直径7.5 m。电站进水口宽7.5m、高11.5m，设有快速闸门。

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。

萨扬水电站1968年9月开工建设，首台机组于1978年投入运行，1987年全部机组投入运行。

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全球最大铝业生产商——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。

该水电是俄罗斯最大的水电站，全球第六大水电站。

事故背景： 

从2009年1月至5月，2#机组按计划进行了维修和现代化改造，为其调速系统安装了一套新电动液压调节装置。2#机是电站里所有机组中最先进也是唯一安装此系统的机组。

2009年7月2日，俄罗斯水电公司宣布电站创造全程满出力运行的最高日平均发电记录。

事故发前一天，西伯利亚水电公司下属一个名为“鲁萨尔”的电站发生火灾，致使原本属于该电站担负的发电工作转到了萨扬－舒申斯克水电站。

2009年8月17日事故发生前，10台机组中的9台在运行，总出力为4400兆瓦，6号水轮机接受定期维护，处于备用状态。

事故发生时，水库处于较高的水位。 

事故过程：

事故发生在2009年8月17日当地时间8时13分：

●先在2＃机组附近发出一声巨响，随后2#水轮机上盖及转子射出；

●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；

●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，截断了冲入厂房的水流；

●11时32分坝顶门机内移动式应急柴油发电机组启用 ；

●11时40分，大坝溢洪道闸门被打开。

 事故后果：

人员损失：75人死亡；

电站损坏：10台机组受到不同程度破坏，厂房被摧毁；

供电损失：在萨扬和哈卡斯铝冶炼厂的熔炉完全与电网电源切断。事故造成该地区25%的电力缺口；

环境破坏 ：40吨变压器油溢出，400吨养殖鲑鱼死亡 ；

经济损失：直接经济损失130亿美元，修复至少需要400亿卢布、5年时间。

由于事发时6#机没有运行，只受到轻微的水淹损害，是唯一没有受到电气损坏的机组。

事故原因：

2009年9月17日 (俄通社)- 俄罗斯联邦生态、技术和原子能监督局认为：事故的直接起因是对2号机组的操作失误，安全系统出现故障，自动设备因设置位置不利在遭到水流冲击后出现故障，并且输水通道的紧急关闭装置没有备用电源。

俄罗斯官方调查报告：10月3日发布的官方调查报告：事故直接原因是超负荷运转导致2#水轮机剧烈振动，随后其顶盖固定螺栓发生疲劳破坏。

调查表明，事故发生时，2#机组被调节至不被推荐的II区工作，很快水轮机罩的固定螺栓破坏，机组转动设备在2MPa水压作用下被顶出。事故后仅6颗螺栓仍起固定作用，其余49颗螺栓中，41颗发现了疲劳裂缝，8颗螺栓的破坏面积超过总面积的90%。 

俄方调查发现，萨彦水电站2＃机组在事故发生前几个小时曾６次超极限运转。

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