戴勝泉

（山東潤鑫精細化工有限公司，山東 菏澤 274100）

一起星角接線錯誤導致的停電事故

戴勝泉

（山東潤鑫精細化工有限公司，山東 菏澤 274100）

介紹了一期因星角接線錯誤導致的停電事故，經(jīng)分析檢查，改變了接線方式，排除了故障。

星三角；電氣試驗；直流電阻；色譜分析；定值計算；勵磁涌流

一、事故描述

一臺JJZ2LG20螺桿制冷機組，電動機功率200kW，啟動方式為星三角啟動，設備廠家進行調(diào)試時，首先進行點動，電動機星型運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，隨即將接觸器下端的六根線中的兩根線進行了調(diào)整，再次進行啟動，啟動結(jié)束由星型切換為三角形方式時，導致公司10kV范店線進線開關(guān)和運行中的3#、4#變壓器開關(guān)跳閘（圖1）。在供電恢復的過程中，空載投運4#變壓器時進線開關(guān)再次跳閘，4#變壓器綜保信號為過流保護，整定值為3.0A，而動作值達到了14.96A，判斷變壓器可能出了故障，將4#變壓器退出運行后由3#變壓器帶全部負荷，供電恢復。

二、事故分析

1.變壓器及其附屬設備的檢查

（1）變壓器直流電阻測試

變壓器型號：SZ11-3150/10，經(jīng)測試證明無異常。

（2）變壓器絕緣電阻測試

變壓器高低壓側(cè)相對地絕緣電阻均在2000MΩ以上，無異常。

（3）變壓器油色譜分析數(shù)據(jù)（表1）

（4）變壓器吊芯檢查及倍頻試驗

圖1 供電系統(tǒng)圖

表1

檢查及試驗均未發(fā)現(xiàn)異常。

（5）電氣試驗

供電公司技術(shù)人員對4#變壓器電纜、避雷器、斷路器均進行了預防性試驗，繼電保護裝置進行了校驗，所有檢測均正常。

（6）定值計算

在排除變壓器及其附屬設備沒有異常的情況下，判斷定值可能偏小，有可能保護裝置無法躲過勵磁涌流，由供電公司保護專工進行定值計算，將定值重新計算設定（表2）。

經(jīng)過上述所有檢查，判定變壓器無故障，對變壓器進行了試送電，變壓器運行正常，空載電流1.8A。

2.星三角接線方式的分析

圖2 改變接線前方式

圖3 因反轉(zhuǎn)而改變接線后方式

表2

圖2和圖3分別是改變接線方式前后的原理圖。圖2改變接線前方式圖3因反轉(zhuǎn)而改變接線后的方式。

廠家調(diào)試人員將制冷機進行了點動試驗，星型啟動發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)后，就按照常規(guī)的方式對六根線中的兩根進行了倒換，從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，只是將U1、V1進行了調(diào)換，電動機在啟動結(jié)束轉(zhuǎn)為三角形運轉(zhuǎn)時，接線方式發(fā)生了改變，其中的U1和U2繞組被短接后加L2相電壓，另兩相繞組V1、W2和W1、V2分別短接后加L1和L3電壓，這種錯誤的接線方式是導致電流過大，達到了10kV范店線和4#變壓器綜保裝置的過流保護動作值。

KM2、KM3吸合的情況下，電動機為星型運行L1-U 1-U 2，L 2-V 1-V 2,L 3-W1-W2,星型運行時，因KM3是吸合的，電動機繞組的末端短接成星型，對電動機不造成影響。延時時間到，KM1吸合，KM3斷開后變?yōu)槿切谓泳€方式。改變接線后，電路的電流方向變成這樣的順序：L1-V1-V2-L3，L2-U1-U2-L2，L3-W1-W2-L1。其接線圖如圖4所示。

圖4 改變后接線圖

從圖4中明顯看出，L2只加在了一相繞組上，L1、L3加在了兩相上面，方向相反。U1、U2因為是接在L2一相上面，不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。另外兩相，相當于繞組頭尾端相接后，加L1、L3線電壓。和電動機缺相的情況不一樣，相當于兩個繞組反并聯(lián)，電感方向相反，直流電阻變成了原來繞組的一半。當電動機星型啟動完畢切換到三角形的瞬間，電動機在兩相運轉(zhuǎn)的情況下進行緊急制動，然后再次兩相啟動，此時的電流值會大大超過額定值。由綜保裝置顯示的數(shù)據(jù)分析，當時變壓器動作電流值4.91A，CT變比為300/5，進線開關(guān)的定值為：2.3A，CT變比為400/5，動作值均大于整定值，從而導致了進線開關(guān)和4#變壓器開關(guān)均過流跳閘（但還達不到速斷保護的定值1080A，所以沒有速斷保護）。

三、結(jié)語

1.變壓器勵磁涌流

勵磁涌流是由于鐵芯的磁飽和產(chǎn)生的，勵磁涌流通常在接通電源1/4周期后開始產(chǎn)生，幅度最大值可能超過變壓器額定電流的幾倍甚至幾十倍，持續(xù)時間較長，從數(shù)十個電源周期直至數(shù)十秒不等。勵磁涌流的幅度與變壓器的二次負荷無關(guān)，但持續(xù)時間與二次負荷有關(guān)，二次負荷越大則涌流持續(xù)的時間越短，二次負荷越小則涌流持續(xù)的時間越長，因此空載的變壓器涌流持續(xù)的時間最長，變壓器的容量越大，涌流的幅度越大，持續(xù)的時間越長。勵磁涌流的數(shù)值很大，最大可達額定電流的6～8倍。第二次空載變壓器投入時電流達到14.96A，變壓器額定電流3A，達到變壓器的4.98倍。

在變壓器沖擊過程中，變壓器保護的定值整定應該能可靠地對變壓器起到保護作用，但也要保證在正常沖擊過程中，存在勵磁涌流和負序電壓的情況下，保護不誤動。因此在定值的整定過程中要考慮勵磁涌流的幅值，諧波含量和衰減時間以及負序電壓的幅值和衰減時間。變壓器定值的整定計算過程中，不僅要遵循理論計算和經(jīng)驗，也要結(jié)合現(xiàn)場一次設備的具體情況，這樣次級保護裝置才能有效的保護一次設備的正常運行。

2.星三角啟動改變電動機轉(zhuǎn)向的正確方法

星三角啟動電路中，改變電機的轉(zhuǎn)向可以從電源側(cè)調(diào)整任意兩相電源的相序，如果在接觸器下端或者電動機接線盒內(nèi)進行調(diào)線，則需要調(diào)整4根線，必須將U1、V1和U2、V2同時進行調(diào)整，這樣電動機的轉(zhuǎn)向才能改變。

通過以上檢查、分析及判斷，電動機星三角接線錯誤是導致變壓器及進線開關(guān)過流跳閘的直接原因，4#變壓器空載投運時過流跳閘判斷為勵磁涌流所致。

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