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        某電廠1#廠變跳閘導(dǎo)致發(fā)電機停機事故分析

        2015-12-21 02:23:22單淵博
        機電信息 2015年33期
        關(guān)鍵詞:零序接觸器絕緣

        單淵博

        (陽煤集團發(fā)供電分公司生產(chǎn)技術(shù)部,山西 陽泉045000)

        0 引言

        火電廠廠用變壓器在機組啟動時提供啟動電源,并網(wǎng)后為廠用輔助設(shè)備及公用系統(tǒng)提供電源。安全可靠的廠用電源對發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用,而廠用設(shè)備故障可能引起廠變跳閘,造成發(fā)電機停機。本文就對一起發(fā)電廠廠用變跳閘事故進(jìn)行分析,查找出設(shè)備安裝、試驗、維護(hù)過程中暴露出的問題,并提出預(yù)防類似事故的措施和建議。

        1 事故過程簡介

        1.1 廠用電投運及運行狀態(tài)

        1#發(fā)電機正常運行,1#電抗器接帶6kVⅠ段,1#廠變接帶380VⅠ段,0#廠變作為380VⅠ段的備用電源,1#發(fā)電機汽機輔助設(shè)備及公用設(shè)備均接帶在380VⅠ段上。

        1.2 事故過程

        2014-05-13T10:43,1#發(fā)電機303開關(guān)跳閘,1#電抗器601開關(guān)、6kVⅠ段6101開關(guān)跳閘,600A開關(guān)備自投成功,1#廠變高、低壓側(cè)6110開關(guān)、4101開關(guān)跳閘,0#廠變高、低壓側(cè)6207開關(guān)、4102開關(guān)跳閘。

        檢查保護(hù)動作情況:1#機綜自系統(tǒng)事故報文顯示“1#廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動作”、“0#廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動作”、“1#發(fā)電機主汽門關(guān)閉聯(lián)跳發(fā)電機熱工保護(hù)動作”。

        2 現(xiàn)場情況及保護(hù)動作情況分析

        2.1 故障排查處理過程

        根據(jù)保護(hù)動作情況,到380VⅠ段配電室檢查,配電柜保護(hù)均正常未掉牌,打開所有柜門前、后檢查開關(guān)、刀閘、電纜均無過熱、異音及異味,隨后檢查1#廠變本體也無過熱、異音及異味。遂實施分步排查:第一步,將380VⅠ段B列所有負(fù)荷開關(guān)斷開后,搖測B列母線絕緣合格;第二步,分路試送負(fù)荷,因懷疑1#爐動力配電箱(二)負(fù)荷、主控照明盤負(fù)荷有接地故障可能,斷開此兩路負(fù)荷,對主控照明盤電纜搖測絕緣合格;第三步,在動力配電箱(二)停電后,在鍋爐8m平臺對1#爐撈渣機、輸渣機、火焰探頭、渣斗加熱控制箱、2#磨滿傳電機負(fù)荷電纜搖測絕緣,發(fā)現(xiàn)1#爐火焰探頭負(fù)荷電纜三相對地絕緣為0,于是將除火焰探頭之外的負(fù)荷送電,380VⅠ段恢復(fù)送電后,啟動1#機并網(wǎng)成功。

        故障后續(xù)排查過程:由于5月13日在380VⅠ段負(fù)荷切除故障查找過程,在380V配電室內(nèi)對1#爐火焰探頭冷卻氣泵負(fù)荷電纜搖測絕緣為0,因此5月14日分別對冷卻氣泵及其電源電纜絕緣進(jìn)行測定,搖測絕緣合格,隨后對5月13日上午啟停設(shè)備進(jìn)行排查,發(fā)現(xiàn)1#疏水泵電機兩相對地絕緣為0,但疏水泵電纜搖測絕緣合格。5月16日檢修人員對1#疏水泵電機進(jìn)行拆檢,發(fā)現(xiàn)電機接線柱兩個壓線螺母粘連、定子線圈兩相對地絕緣為0,確認(rèn)疏水泵電機燒毀。后對1#疏水泵接觸器進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)一相觸頭燒損嚴(yán)重,其余兩相有燒損痕跡,確定5月13日廠變跳閘故障點在1#疏水泵。

        2.2 保護(hù)裝置動作記錄

        (1)1#廠變保護(hù)動作歷史記錄如表1所示。

        表1 1#廠變保護(hù)動作歷史記錄

        (2)0#廠變保護(hù)動作歷史記錄如表2所示。

        表2 0#廠變保護(hù)動作歷史記錄

        (3)保護(hù)定值及開關(guān)動作情況如表3所示。

        表3 保護(hù)定值及開關(guān)動作情況

        2.3 保護(hù)動作情況分析

        (1)1#廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動作6110、4101開關(guān)跳閘,零序電流Ⅰ段動作電流為2.307A,保護(hù)動作相對時間502ms,超過保護(hù)動作定值1.2A/0.5s,保護(hù)動作正確。

        (2)0#廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動作6207、4102開關(guān)跳閘,零序電流Ⅰ段動作電流為2.384A,保護(hù)動作相對時間501ms,超過保護(hù)動作定值1.45A/0.5s,保護(hù)動作正確。

        (3)1#發(fā)電機熱工保護(hù)主汽門關(guān)閉聯(lián)跳發(fā)電機動作,601、6101開關(guān)跳閘,保護(hù)動作正確;601、6101開關(guān)跳閘,600A開關(guān)備自投合閘,電氣備自投保護(hù)動作正確。

        3 事故原因分析

        (1)1#廠變零序保護(hù)動作跳閘,說明380VⅠ段所帶負(fù)荷有單相接地現(xiàn)象或主變低壓側(cè)三相負(fù)荷電流嚴(yán)重不平衡。但由于1#廠變跳閘后故障未消除,在0#廠變備自投成功后,零序保護(hù)動作又跳閘。

        (2)1#疏水泵電機及接觸器現(xiàn)場情況:電機接線柱兩個壓線螺母粘連、定子線圈兩相對地絕緣為0;接觸器一相觸頭燒損嚴(yán)重,其余兩相有燒損痕跡。

        事故前1#疏水泵啟停維護(hù)情況:5月13日9:10左右汽機值班人員啟動泵后2min后跳停,匯報值長,電修人員在到現(xiàn)場檢查時,發(fā)現(xiàn)就地控制箱接觸器上口無電壓,就地控制箱內(nèi)電機智能保護(hù)裝置失電,無歷史動作記錄。

        通過上述現(xiàn)象可推出電機能啟動,說明啟動時不存在缺相故障。電機啟動后跳停說明電機有故障過流保護(hù)動作,但在跳停過程中,由于接觸器有一相粘連(圖1)未完全跳開,另兩相虛連,接觸電阻增大,電流增大,最后導(dǎo)致電機線圈燒毀接地,造成廠變低壓側(cè)三相電流不平衡,中性點產(chǎn)生較大零序電流2.307A(一次電流692A),超過零序保護(hù)定值1.2A(一次電流360A),零序保護(hù)動作跳閘。

        圖1 低壓廠變示意圖

        (3)1#爐火焰探頭冷卻氣泵電機負(fù)荷電纜開始搖測對地絕緣為0,后斷開就地控制箱開關(guān)后搖測電纜絕緣正常,電機絕緣合格,原因如下:一是冷卻氣泵就地控制箱內(nèi)無接觸器,電源通過一控制開關(guān)直接連到電機;二是冷卻氣泵電機定子繞組接線型式為Y接法,其中性點和一個低壓變壓器(220V/24V)一側(cè)相連接地(圖2),所以故障發(fā)生后在配電室和8m動力箱內(nèi)搖測冷卻氣泵電機負(fù)荷電纜對地絕緣三相都為0,錯將此當(dāng)作故障點處理。

        4 預(yù)防事故重復(fù)發(fā)生的措施

        (1)對所有電氣設(shè)備元器件使用不規(guī)范問題進(jìn)行排查整改,如熔斷器容量大小匹配、電源線路中接觸器缺失問題,杜絕出現(xiàn)諸如氣泵電機功率1.5kW,而電源保險使用是40A以及電源線路無接觸器而直接通過空氣開關(guān)接至電機等等。

        圖2 漩渦氣泵電路示意圖

        (2)針對電氣儀表及保護(hù)裝置接線不規(guī)范(現(xiàn)場部分電壓表、電流表接線在AC相,部分接線在BC相),導(dǎo)致故障排查時間延后的問題,要求對全廠電氣儀表及保護(hù)裝置接線情況進(jìn)行徹底清查整改,嚴(yán)格按照電氣設(shè)備安裝規(guī)范的要求進(jìn)行安裝。

        (3)這次事故也暴露出電氣設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)及檢修工藝缺失的問題。1#疏水泵接觸器為新更換接觸器,設(shè)備啟停時發(fā)生觸點粘連,導(dǎo)致電流不平衡,廠變越級跳閘,一是說明接觸器質(zhì)量有問題,如實際容量值偏小、開合機構(gòu)不靈等;二是接觸器更換后未及時對接觸器進(jìn)行帶載試驗,檢驗接觸器分合情況。因此要加強對設(shè)備配件質(zhì)量的檢驗,同時注重對檢修工藝的質(zhì)量跟蹤,并對低壓設(shè)備保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)研、升級改造。

        (4)由于廠區(qū)技術(shù)人員、值班員對現(xiàn)場電氣設(shè)備接線不熟悉,事故處理過程中存在盲目性,故需要加大對專業(yè)技術(shù)人員及值班員的電氣專業(yè)知識培訓(xùn),消除事故排查過程中的盲目性。

        5 結(jié)語

        總之,通過對這次電氣事故原因的分析,發(fā)現(xiàn)日常設(shè)備運行管理和維護(hù)中存在的問題并針對性制定防范措施,對減少電廠廠用電事故停電,保證發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行是非常必要的。

        [1]GB50054—2011 低壓配電設(shè)計規(guī)范[S].

        [2]GB50150—2006 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)[S].

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