大唐安陽發(fā)電廠6KV廠用母線發(fā)生鐵磁諧振的原因分析、處理及防范措施

喬志慶

摘要：通過一起6kV廠用母線鐵磁諧振事故，簡要剖析了廠6KV廠用母線PT一次保險熔斷及電磁諧振產(chǎn)生的原因及諧振時對系統(tǒng)設備帶來的危害。簡敘了6kV廠用母線發(fā)生鐵磁諧振的處理方法，并提出針對此類故障應采取的防范措施。文內(nèi)回顧了鐵磁諧振產(chǎn)生的條件、PT的工作原理以及6KV小電流接地系統(tǒng)“接地選線裝置”、“消諧裝置”在中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生接地時所起的作用。采取措施后， 6KV母線系統(tǒng)諧振的改善情況。

關(guān)鍵詞：鐵磁諧振；消諧裝置；PT一次保險；熔斷；原因剖析；事故處理；防范措施

電廠6KV系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)，運行中發(fā)生鐵磁諧振，可能造成大面積的停電事故，特別是在6KV廠用電系統(tǒng)中，若6kV廠用母線發(fā)生鐵磁諧振，在諧振產(chǎn)生的高電壓作用下，母線上所帶設備有可能發(fā)生絕緣損壞，進而發(fā)展為短路事故而燒壞設備，給運行中的發(fā)電機組帶來嚴重威脅，6kV母線PT會因過流而出現(xiàn)PT一次保險熔斷，導致部分繼電保護和自動裝置拒動或誤動，從而使事故范圍擴大，甚至可能會發(fā)展為被迫停機、停爐事故。安陽發(fā)電廠6 kV廠用PT為西門子生產(chǎn)的3AF開關(guān)系列產(chǎn)品，2007年投產(chǎn)，2008年3月13日運行中發(fā)生一起3臺6 kV廠用PT一次保險同時熔斷，低電壓保護誤動，引起部分廠用電源中斷的事故，現(xiàn)將事故經(jīng)過及原因簡要分析如下。

一、事故前6KV廠用系統(tǒng)運行方式：

事故發(fā)生時，#10機組運行，#9機組停運檢修，#01啟備變帶6KV公用段，6KV公用段帶#9機組廠用電以及輸煤段運行；#10高廠變帶本機組廠用電運行，快切裝置正常投入。#01啟備變負荷5.6MW，高壓側(cè)電流14.8A，低壓側(cè)A分支251A，低壓側(cè)B分支295A。

二、事故經(jīng)過：

1. 2008年3月13日 15：47 #9機電氣控制盤CRT上出6KV工作IA段“6KV電壓回路斷線”、“6KV低電壓保護回路斷線”、“輸煤A段低電壓”、“輸煤A段PT斷線”信號，經(jīng)復歸后消失；#10機組出“6KV CQZ電壓回路斷線”信號，信號復歸不掉。翻看電氣監(jiān)視畫面發(fā)現(xiàn)6KV工作IA段，6KV公用OA段電壓表三相均顯示到零。

2.到6KV工作IA段及6KV公用OA段檢查發(fā)現(xiàn)兩段上的0.5s， 9s低電壓保護均有掉牌，6KV公用 OA段上所帶的負荷線路灰場變、生活2X750變開關(guān)跳閘，測量6KV工作IA段、6KV輸煤A段、6KV公用OA段PT二次側(cè)均無電壓。

3.退出6KV工作IA段，6KV公用OA段低電壓保護壓板，取下6KV工作IA段，6KV公用OA段PT二次保險，將6KV工作IA段，6KV公用OA段PT拉出柜外，對PT外觀進行檢查一次保險端頭有過熱跡象，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)6KV工作IA段，6KV公用OA段PT三相一次保險全部熔斷。到6KV輸煤A段檢查發(fā)現(xiàn)，6KV輸煤A段PT三相一次保險也全部熔斷。

三、事故處理及分析：

（一）事故處理

1.立即通知維修人員檢查原因，同時組織更換6KV工作IA段、6KV公用OA段、6KV輸煤A段PT一次保險，檢查PT外觀無異常后，送入工作位，送上二次保險，檢查測量各段母線電壓恢復正常，投入6KV工作IA段、6KV公用OA段低電壓保護壓板，投入#10機組6KV工作IIA段CQZ裝置。

2.檢查6KV公用 OA段負荷線路灰場變、生活2X750變開關(guān)無保護動作信號，將開關(guān)拉至檢修位置，聯(lián)系高壓班、電控班檢查變壓器低壓側(cè)設備動作情況；測量生活2X750變高、低壓側(cè)絕緣合格，檢查開關(guān)無異常后將開關(guān)送電，恢復生活用電。在測量灰場變絕緣時，發(fā)現(xiàn)其高壓側(cè)電纜絕緣明顯偏低且不穩(wěn)定，通知維修部進一步查找原因（高壓班測高壓側(cè)電纜直流電阻和耐壓試驗，發(fā)現(xiàn)電纜絕緣有損壞現(xiàn)象，對沿線幾處電纜接頭進行逐一檢查、并分段檢查各段電纜的絕緣情況，發(fā)現(xiàn)在離電廠1.5Km處一電纜頭周圍有大量積水和開挖的坑洞，致使較為薄弱的電纜頭對地放電）。

（二）存在的問題

1.6KV系統(tǒng)接線方式存在問題。6 kV公用OA段負荷中，灰場變距離較遠，電纜過長，電纜接頭多，若處理不好很容易接地，使母線及關(guān)聯(lián)的電氣系統(tǒng)等值電容增大，達到了諧振條件。

2.6 kV公用OA段系統(tǒng)中性點不接地，但其PT高壓側(cè)中性點是接地的，且PT的鐵芯的感抗較低，同時OA段的負荷比較小，為諧振創(chuàng)造了條件。

3.安陽發(fā)電廠在老機組拆除和新機組擴建時，生活變和擴建變均接在#9、#10機6kV公用OA段上，其低壓側(cè)負荷操作、切換頻繁，且擴建工地工作條件惡劣，管理較亂，到處開挖，有的電纜在工地上被機動車輪碾來碾去，致使電纜絕緣損壞，再者，工地配電箱接線雜亂無章，保護配備不符合要求，甚至保護根本就不起作用，極易造成單相接地和斷線，而且接地后會造成越級跳閘，直接影響到#9、#10機組6KV 母線，為諧振創(chuàng)造條件。

4.當母線上負荷比較低時，系統(tǒng)的感抗較低，發(fā)生接地時很容易誘發(fā)鐵磁諧振。

5.當某一設備發(fā)生接地時，若L剛好等于C時則諧振電壓瞬間達到比較高的水平，導致消諧裝置來不及啟動，就使PT一次保險熔斷，從而消諧裝置失去了作用。

【結(jié)束語】針對大唐安陽發(fā)電廠6KV母線的接線特點和固有的運行特性，我們針對性的采取了以上幾條措施，通過一段時間的運行、觀察，避免6KV母線系統(tǒng)發(fā)生諧振效果顯著，即使偶爾發(fā)生了諧振，也能夠及早地發(fā)現(xiàn)并迅速的進行處理，遏制了諧振事故的進一步發(fā)展和擴大，保證了6KV系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，同時也保證了主機運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

參考文獻：

[1]998諧振裝置原理使用說明書

[2]大唐安陽發(fā)電廠300MW集控運行規(guī)程

[3]大唐安陽發(fā)電廠300MW事故處理規(guī)程