劉 冰

（河鋼唐鋼動力部生產(chǎn)技術(shù)室，河北 唐山 063000）

引言

電力線路是居民生活用電和企業(yè)事業(yè)用電的重要傳輸方式，電力線路主要是通過架空線路和電力電纜進行同步供電。在電力負荷持續(xù)擴大以及電纜所處環(huán)境不斷惡化背景下，再加上電纜長期暴露在外，接受各種環(huán)境變化影響，以及用戶側(cè)基礎(chǔ)裝置故障的原因，導(dǎo)致線路頻繁出現(xiàn)各種故障，為此需要聯(lián)系故障實例，系統(tǒng)分析故障成因，形成有效處理措施，為相關(guān)問題提供有效參考。

1 案例分析

某冶金企業(yè)某區(qū)域內(nèi)3號公用6 kV開關(guān)、3號脫硫6 kV開關(guān)跳閘事故，在事故發(fā)生當(dāng)天下午開始，電纜線路的運行負荷為65 MW，現(xiàn)場裝置主要包括三號公用PC段荷載，電熱水箱2號分線箱開關(guān)，三號脫硫變6 kV開關(guān)跳閘、3號脫硫PC母線失電力、3號公用PC母線失電。3號公用MCCC常用電源出現(xiàn)失電，直接切換到備用電源進行供電，3號機組的送風(fēng)機和引風(fēng)機相關(guān)變頻器能夠?qū)﹄娫催M行調(diào)控，使電源失電，變頻器出現(xiàn)系統(tǒng)瞬停跳閘。3號機組鍋爐對應(yīng)全部引風(fēng)機產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象，機組MFT，跳開3號主變110 kV開關(guān)，發(fā)電機產(chǎn)生解列現(xiàn)象。在出現(xiàn)故障問題后，立刻進行警報，并組織專業(yè)人員前往現(xiàn)場進行勘察、處理。3號公共6 kV開關(guān)和3號脫落6 kV開關(guān)電纜相關(guān)屏蔽層對應(yīng)接地問題得到有效整改。3號公共變壓器和母線開始恢復(fù)正常供電，3號機組鍋爐開始點火，使機組成功并網(wǎng)[1-2]。

2 事故原因分析

在發(fā)現(xiàn)事故問題后進行現(xiàn)場勘察，電熱水箱2號分線箱電源從3號公共400 V PC段直接引出，到現(xiàn)場加熱器2號分線箱，直接分為兩段進入現(xiàn)場加熱器，具體如圖1和圖2所示?，F(xiàn)場對應(yīng)設(shè)備絕緣是零，開啟電纜盒進行檢測，可以發(fā)現(xiàn)電熱水箱對應(yīng)3號加熱器以及2號分線箱對應(yīng)加熱器的外部電纜絕緣被割破，出現(xiàn)放電燒黑問題，可以判斷該部分是接地故障的主要部位，如圖1和圖2所示。

公共變6 kV開關(guān)和脫硫變6 kV開關(guān)對應(yīng)電纜屏蔽層出現(xiàn)錯誤接線的現(xiàn)象，全部穿出零序CT后實施接地，該種接線模式下，容易導(dǎo)致外部接地電流通過屏蔽層進入零序CT，產(chǎn)生錯誤保護動作，這也是此次公用變6 kV開關(guān)和3號脫硫變6 kV開關(guān)裝置產(chǎn)生錯誤動作的原因，主要連接方法是在穿出零序CT前實施接地處理。錯誤接地方法如圖3所示。

正確接地方法如圖4所示。

通過分析發(fā)現(xiàn)故障問題發(fā)生前，3號公用變6 kV開關(guān)的高壓側(cè)的運行電壓正常，同時沒有畸變現(xiàn)象，對應(yīng)零序電壓數(shù)值是零，高壓側(cè)兩相電流出現(xiàn)突然增大的問題，對應(yīng)低壓側(cè)的零序電流也呈現(xiàn)出突然變大的問題，通過分析判斷可以了解到這種故障問題屬于3號公用變低壓側(cè)運行負載兩相接地出現(xiàn)運行故障。公用變的接線方法主要是DYN模式，零序分量無法直接順著低壓側(cè)進入高壓側(cè)，對應(yīng)高零流是39.2 A，主要是被外部因素影響所形成的。通過判斷可以發(fā)現(xiàn)公用變6 kV開關(guān)出現(xiàn)跳閘故障的成因是接地電流因為接地行為錯誤，影響電纜屏蔽層運行，通過零序CT使高零流段出現(xiàn)時限動作跳閘問題[3-6]。

通過分析發(fā)現(xiàn)，故障前后脫硫變6 kV開關(guān)設(shè)備在高壓側(cè)的運行電流和電壓運行正常，不存在畸變現(xiàn)象，對應(yīng)零序電壓參數(shù)是零，而低壓端的零序電流也是零，最終能夠判斷脫硫變實際運行中對應(yīng)高低壓側(cè)沒有產(chǎn)生任何故障問題。至于高零流是30.2 A，判斷脫硫變的6 kV開關(guān)出現(xiàn)跳閘問題的原因主要是接地電阻接地錯誤，進入其他電纜屏蔽層，經(jīng)過零序CT，使得高零流端產(chǎn)生時限跳閘動作。

如果電纜屏蔽層接地正確，則出現(xiàn)故障問題后，電熱水箱的分線箱開關(guān)率先脫扣，將故障消除后，所有開關(guān)全部穩(wěn)定運行。綜上所述，因為3號公用變6 kV電纜和3號脫硫變6 kV電纜對應(yīng)屏蔽層出現(xiàn)錯誤接地問題，使得精處理3號加熱器對應(yīng)BC相產(chǎn)生接地故障后，對應(yīng)接地電流順著脫硫電氣室地網(wǎng)，經(jīng)過3號脫硫變以及公共變電纜屏蔽層，用開關(guān)零序CT單獨測量零序電流（0.30 A、0.3 A），遠遠超出開關(guān)設(shè)定值（0.15 A），超出保護延時0.1 s，直接觸發(fā)保護動作，3號脫硫變以及3號公用變對應(yīng)6 kV開關(guān)裝置產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象，使得3號脫硫以及3號公共PC產(chǎn)生失電問題，3號鍋爐系統(tǒng)中的引風(fēng)機停止運行[7-8]。

3 6 kV開關(guān)跳閘事故防范措施分析

分析發(fā)現(xiàn)，如果母線PT對應(yīng)二次交流回路產(chǎn)生短路現(xiàn)象，則總電源空開跳閘會產(chǎn)生較大影響。整個PC二次交流電壓回路單純于間隔位置設(shè)置電源總開關(guān)，應(yīng)用母線PT二次交流電壓設(shè)備在其中任意環(huán)節(jié)回路都會產(chǎn)生故障問題，最終使總電源空開出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，影響各種裝置運行質(zhì)量，為此建議為6 kV母線中不同負荷保護裝置的二次交流電壓設(shè)置分相空開，空開的額定電流低于母線PT相關(guān)電源總和，回路中的各種選擇性故障跳開，對應(yīng)單獨裝置二次交流電壓產(chǎn)生空開現(xiàn)象，進一步降低影響范圍。電動機保護裝置中，PT斷線尚未形成完善的邏輯檢測功能，保護裝置無法發(fā)送PT斷線閉鎖信息，導(dǎo)致電動機的低壓保護裝置出現(xiàn)跳閘和誤動等問題，為此需要進一步健全保護裝置的斷線檢測功能，同時把電力依據(jù)投入到電動機低壓保護當(dāng)中。對于開關(guān)跳閘故障，可以檢測設(shè)備對應(yīng)段內(nèi)零序保護工作實際狀況，如果存在接地保護跳閘問題，需要立刻停電，進行絕緣測量，通知進行檢修處理。如果沒有接地保護，也許是系統(tǒng)故障設(shè)備產(chǎn)生拒跳以及接地缺陷，為此需要檢測電壓表內(nèi)指示狀況，進一步明確接地程度和接地相別。尋找對應(yīng)區(qū)域是否存在新啟動裝置，如果存在，應(yīng)該拉動相關(guān)備用啟動設(shè)備，如果備用啟動裝置停電后，沒有接地，證明此裝置屬于接地裝置，經(jīng)過提交申請，同意停電后對絕緣進行測量，組織檢修單位實施有效處理。在需要的條件下，可以直接選擇瞬時停電處理，對特定段停電負荷進行逐一檢測，明確接地位置后再進行全面檢修[9-10]。

因為一組互感器內(nèi)如果存在多種接地點，則容易產(chǎn)生測量誤差，為此相關(guān)繼電保護安全裝置措施規(guī)定，電壓和電流互感器相關(guān)二次回路內(nèi)只能設(shè)置一點接地，規(guī)定接地獨立性，和其他二次回路之間沒有任何聯(lián)系的電壓、電流互感器二次回路，可以在開關(guān)廠場或是控制室內(nèi)實施一點接地。為了促進電壓和電流互感器能夠?qū)⒛撤N高電壓和大電流順利轉(zhuǎn)化為小電壓或小電流，需要在互感器內(nèi)配置一、二次2種繞組，一二次繞組間通過相應(yīng)的絕緣材料直接隔離兩種系統(tǒng)電氣，單純借助不同匝數(shù)以及磁的聯(lián)系實現(xiàn)正常傳變。電纜保護接地中，電纜金屬以及外部護套需要設(shè)置全面接地，而最終分路允許點通過電源一側(cè)接地，儀表電纜以及控制設(shè)備如果因為技術(shù)原因，如果單端接地更有利，可以不選擇兩端接地。

4 結(jié)語

在發(fā)現(xiàn)故障問題后，需要密切聯(lián)系故障現(xiàn)象，結(jié)合類似問題，進行準(zhǔn)確分析，可以進一步提升故障處理效果。針對用戶側(cè)設(shè)備實施全面檢測，在對裝置故障進行全面排查分析過程中，還需要詳細檢測用戶側(cè)裝置，減少因為信息不全以及匯報不準(zhǔn)影響后續(xù)處理質(zhì)量，降低故障排查效率。