某電廠1＃廠變跳閘導(dǎo)致發(fā)電機(jī)停機(jī)事故分析

單淵博

（陽(yáng)煤集團(tuán)發(fā)供電分公司生產(chǎn)技術(shù)部，山西 陽(yáng)泉045000）

0 引言

火電廠廠用變壓器在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)提供啟動(dòng)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(duì)發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)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(jī)停機(jī)。本文就對(duì)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(yàn)、維護(hù)過(guò)程中暴露出的問(wèn)題，并提出預(yù)防類(lèi)似事故的措施和建議。

1 事故過(guò)程簡(jiǎn)介

1．1 廠用電投運(yùn)及運(yùn)行狀態(tài)

1＃發(fā)電機(jī)正常運(yùn)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(jī)汽機(jī)輔助設(shè)備及公用設(shè)備均接帶在380VⅠ段上。

1．2 事故過(guò)程

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

檢查保護(hù)動(dòng)作情況：1＃機(jī)綜自系統(tǒng)事故報(bào)文顯示“1＃廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作”、“0＃廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作”、“1＃發(fā)電機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉聯(lián)跳發(fā)電機(jī)熱工保護(hù)動(dòng)作”。

2 現(xiàn)場(chǎng)情況及保護(hù)動(dòng)作情況分析

2．1 故障排查處理過(guò)程

根據(jù)保護(hù)動(dòng)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(kāi)所有柜門(mén)前、后檢查開(kāi)關(guān)、刀閘、電纜均無(wú)過(guò)熱、異音及異味，隨后檢查1＃廠變本體也無(wú)過(guò)熱、異音及異味。遂實(shí)施分步排查：第一步，將380VⅠ段B列所有負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，搖測(cè)B列母線絕緣合格；第二步，分路試送負(fù)荷，因懷疑1＃爐動(dòng)力配電箱（二）負(fù)荷、主控照明盤(pán)負(fù)荷有接地故障可能，斷開(kāi)此兩路負(fù)荷，對(duì)主控照明盤(pán)電纜搖測(cè)絕緣合格；第三步，在動(dòng)力配電箱（二）停電后，在鍋爐8m平臺(tái)對(duì)1＃爐撈渣機(jī)、輸渣機(jī)、火焰探頭、渣斗加熱控制箱、2＃磨滿傳電機(jī)負(fù)荷電纜搖測(cè)絕緣，發(fā)現(xiàn)1＃爐火焰探頭負(fù)荷電纜三相對(duì)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(dòng)1＃機(jī)并網(wǎng)成功。

故障后續(xù)排查過(guò)程：由于5月13日在380VⅠ段負(fù)荷切除故障查找過(guò)程，在380V配電室內(nèi)對(duì)1＃爐火焰探頭冷卻氣泵負(fù)荷電纜搖測(cè)絕緣為0，因此5月14日分別對(duì)冷卻氣泵及其電源電纜絕緣進(jìn)行測(cè)定，搖測(cè)絕緣合格，隨后對(duì)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(jī)兩相對(duì)地絕緣為0，但疏水泵電纜搖測(cè)絕緣合格。5月16日檢修人員對(duì)1＃疏水泵電機(jī)進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線柱兩個(gè)壓線螺母粘連、定子線圈兩相對(duì)地絕緣為0，確認(rèn)疏水泵電機(jī)燒毀。后對(duì)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(diǎn)在1＃疏水泵。

2．2 保護(hù)裝置動(dòng)作記錄

（1）1＃廠變保護(hù)動(dòng)作歷史記錄如表1所示。

表1 1＃廠變保護(hù)動(dòng)作歷史記錄

（2）0＃廠變保護(hù)動(dòng)作歷史記錄如表2所示。

表2 0＃廠變保護(hù)動(dòng)作歷史記錄

（3）保護(hù)定值及開(kāi)關(guān)動(dòng)作情況如表3所示。

表3 保護(hù)定值及開(kāi)關(guān)動(dòng)作情況

2．3 保護(hù)動(dòng)作情況分析

（1）1＃廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作6110、4101開(kāi)關(guān)跳閘，零序電流Ⅰ段動(dòng)作電流為2．307A，保護(hù)動(dòng)作相對(duì)時(shí)間502ms，超過(guò)保護(hù)動(dòng)作定值1．2A／0．5s，保護(hù)動(dòng)作正確。

（2）0＃廠變零序電流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作6207、4102開(kāi)關(guān)跳閘，零序電流Ⅰ段動(dòng)作電流為2．384A，保護(hù)動(dòng)作相對(duì)時(shí)間501ms，超過(guò)保護(hù)動(dòng)作定值1．45A／0．5s，保護(hù)動(dòng)作正確。

（3）1＃發(fā)電機(jī)熱工保護(hù)主汽門(mén)關(guān)閉聯(lián)跳發(fā)電機(jī)動(dòng)作，601、6101開(kāi)關(guān)跳閘，保護(hù)動(dòng)作正確；601、6101開(kāi)關(guān)跳閘，600A開(kāi)關(guān)備自投合閘，電氣備自投保護(hù)動(dòng)作正確。

3 事故原因分析

（1）1＃廠變零序保護(hù)動(dòng)作跳閘，說(shuō)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(dòng)作又跳閘。

（2）1＃疏水泵電機(jī)及接觸器現(xiàn)場(chǎng)情況：電機(jī)接線柱兩個(gè)壓線螺母粘連、定子線圈兩相對(duì)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(jī)值班人員啟動(dòng)泵后2min后跳停，匯報(bào)值長(zhǎng)，電修人員在到現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)就地控制箱接觸器上口無(wú)電壓，就地控制箱內(nèi)電機(jī)智能保護(hù)裝置失電，無(wú)歷史動(dòng)作記錄。

通過(guò)上述現(xiàn)象可推出電機(jī)能啟動(dòng)，說(shuō)明啟動(dòng)時(shí)不存在缺相故障。電機(jī)啟動(dòng)后跳停說(shuō)明電機(jī)有故障過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，但在跳停過(guò)程中，由于接觸器有一相粘連（圖1）未完全跳開(kāi)，另兩相虛連，接觸電阻增大，電流增大，最后導(dǎo)致電機(jī)線圈燒毀接地，造成廠變低壓側(cè)三相電流不平衡，中性點(diǎn)產(chǎn)生較大零序電流2．307A（一次電流692A），超過(guò)零序保護(hù)定值1．2A（一次電流360A），零序保護(hù)動(dòng)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(jī)負(fù)荷電纜開(kāi)始搖測(cè)對(duì)地絕緣為0，后斷開(kāi)就地控制箱開(kāi)關(guān)后搖測(cè)電纜絕緣正常，電機(jī)絕緣合格，原因如下：一是冷卻氣泵就地控制箱內(nèi)無(wú)接觸器，電源通過(guò)一控制開(kāi)關(guān)直接連到電機(jī)；二是冷卻氣泵電機(jī)定子繞組接線型式為Y接法，其中性點(diǎn)和一個(gè)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(dòng)力箱內(nèi)搖測(cè)冷卻氣泵電機(jī)負(fù)荷電纜對(duì)地絕緣三相都為0，錯(cuò)將此當(dāng)作故障點(diǎn)處理。

4 預(yù)防事故重復(fù)發(fā)生的措施

（1）對(duì)所有電氣設(shè)備元器件使用不規(guī)范問(wèn)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(wèn)題，杜絕出現(xiàn)諸如氣泵電機(jī)功率1．5kW，而電源保險(xiǎn)使用是40A以及電源線路無(wú)接觸器而直接通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)接至電機(jī)等等。

圖2 漩渦氣泵電路示意圖

（2）針對(duì)電氣儀表及保護(hù)裝置接線不規(guī)范（現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間延后的問(wèn)題，要求對(duì)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(guò)關(guān)及檢修工藝缺失的問(wèn)題。1＃疏水泵接觸器為新更換接觸器，設(shè)備啟停時(shí)發(fā)生觸點(diǎn)粘連，導(dǎo)致電流不平衡，廠變?cè)郊?jí)跳閘，一是說(shuō)明接觸器質(zhì)量有問(wèn)題，如實(shí)際容量值偏小、開(kāi)合機(jī)構(gòu)不靈等；二是接觸器更換后未及時(shí)對(duì)接觸器進(jìn)行帶載試驗(yàn)，檢驗(yàn)接觸器分合情況。因此要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備配件質(zhì)量的檢驗(yàn)，同時(shí)注重對(duì)檢修工藝的質(zhì)量跟蹤，并對(duì)低壓設(shè)備保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)研、升級(jí)改造。

（4）由于廠區(qū)技術(shù)人員、值班員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備接線不熟悉，事故處理過(guò)程中存在盲目性，故需要加大對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員及值班員的電氣專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，消除事故排查過(guò)程中的盲目性。

5 結(jié)語(yǔ)

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

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

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