一起配電室開(kāi)關(guān)柜火災(zāi)原因分析及糾正措施

羅 萼

（廣東粵電中山熱電廠有限公司，廣東 中山 528445)

一起配電室開(kāi)關(guān)柜火災(zāi)原因分析及糾正措施

羅 萼

（廣東粵電中山熱電廠有限公司，廣東 中山 528445)

介紹了一起配電柜引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜起火延燃事故，闡述了事故的處理過(guò)程，從檢查過(guò)程、DCS運(yùn)行記錄及電機(jī)三相絕緣3方面分析了事故原因，指出電機(jī)在缺相期間因B，C相電氣元件接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致電源抽屜內(nèi)部元件發(fā)熱嚴(yán)重而引發(fā)電源抽屜柜著火，提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

開(kāi)關(guān)柜；提升泵；電氣元件；火災(zāi)

1 事件經(jīng)過(guò)

某日，某電廠機(jī)組正常運(yùn)行。15:00，脫硫配電室380 V配電柜1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜起火延燃，燒毀鄰近2個(gè)流化風(fēng)機(jī)抽風(fēng)機(jī)電源抽屜柜和1個(gè)備用電源抽屜柜，運(yùn)行人員手動(dòng)切斷脫硫380 V段及6 kV電源，脫硫系統(tǒng)退出運(yùn)行。20:35，搶修人員將故障點(diǎn)隔離后重新投入脫硫系統(tǒng)，機(jī)組運(yùn)行恢復(fù)正常。

2 事件處理及檢查

(1) 首先將著火部位的火撲滅，如脫硫配電室380 V配電柜1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜，2個(gè)抽風(fēng)機(jī)電源抽屜柜，1個(gè)備用電源抽屜柜等。

(2) 在脫硫380 V配電室敷設(shè)臨時(shí)電纜，增設(shè)抽風(fēng)機(jī)將配電室內(nèi)濃煙排出。

(3) 解開(kāi)1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源所在380 V配電柜后三相電源進(jìn)線母排，將故障點(diǎn)與系統(tǒng)隔離。

(4) 用吹風(fēng)筒、碎布對(duì)脫硫380 V配電室內(nèi)所有低壓配電抽屜柜本體及柜內(nèi)電氣元器件附著的煙塵進(jìn)行清潔，防止污閃事故發(fā)生。

(5) 檢查脫硫配電室其他設(shè)備、電纜層電纜、脫硫電子室設(shè)備。打開(kāi)吸收塔除霧器、加熱器人孔從外部檢查吸收塔襯膠、除霧器格柵等是否正常。

(6) 1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜的三相熔斷器已被燒熔，動(dòng)力接觸器、熱繼電器已被燒毀，僅剩下裸露的銅線。

(7) 解體1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電機(jī)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)B、C相線圈對(duì)地絕緣異常，阻值為0，線圈已完全燒毀；A相線圈對(duì)地絕緣正常，但線圈已開(kāi)路；提升泵本體正常，無(wú)卡澀。

3 原因分析

3.1 檢查過(guò)程

(1) 檢查1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜內(nèi)的動(dòng)力接線，發(fā)現(xiàn)安裝提升泵時(shí)的銅芯線已由原1.5 mm2改為4 mm2。查看電工手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)4 mm2銅芯線的安全電流為42 A，滿足提升泵電機(jī)額定電流15 A的運(yùn)行要求。

(2) 檢查1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜內(nèi)的熱繼電器，發(fā)現(xiàn)已由原T16(額定電流為10 A)改為西門子3UA54(額定電流20～32 A)，動(dòng)作電流已調(diào)整到20 A，符合熱繼電器動(dòng)作電流為電機(jī)額定電流1.1～1.3倍的要求。

(3) 檢查1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜內(nèi)的熔斷器，發(fā)現(xiàn)已由原4 A熔斷器改為100 A熔斷器，作為電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)型短路保護(hù)，按躲過(guò)正常電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流配置(即躲過(guò)電動(dòng)機(jī)額定電流的4～7倍)，應(yīng)選取60～105 A熔斷器，實(shí)際采用的熔斷器符合要求。

(4) 檢查1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電源抽屜柜內(nèi)的動(dòng)力接觸器，發(fā)現(xiàn)為B16(額定電流為23A)接觸器，滿足提升泵電機(jī)額定電流15A的運(yùn)行要求。

(5) 檢查1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)從2009年12月改造安裝完畢至事故發(fā)生前，其運(yùn)行一直良好，在各個(gè)運(yùn)行值啟動(dòng)運(yùn)行期間都未出現(xiàn)因柜內(nèi)元器件達(dá)不到容量要求而發(fā)熱的現(xiàn)象。

3.2 DCS運(yùn)行記錄

查DCS記錄：08:32:34，YFJTSB啟動(dòng)(手動(dòng)操作啟動(dòng))；08:32:36，引風(fēng)機(jī)提升泵啟ALM(啟動(dòng)指令發(fā)出)；08:32:39，引風(fēng)機(jī)提升泵啟NR(運(yùn)行狀態(tài)返回，啟動(dòng)指令復(fù)位)；09:00:21，YFJTSB停止(手動(dòng)操作停止)；09:00:23，引風(fēng)機(jī)提升泵停ALM(停止指令發(fā)出)；09:00:26，引風(fēng)機(jī)提升泵停NR(停止?fàn)顟B(tài)返回，停止指令復(fù)位)；14:56:55，YFJTSB啟動(dòng)(手動(dòng)操作啟動(dòng))；14:56:56，引風(fēng)機(jī)提升泵啟ALM(啟動(dòng)指令發(fā)出)；14:57:01，提升泵電流PV=6.1A，IOP(電流超限)。

在DCS系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)載電流正常緩慢上升時(shí)，電流檢測(cè)正常；當(dāng)負(fù)載電流因故障瞬時(shí)上升時(shí)，由于DCS電流卡件檢測(cè)周期的限制，無(wú)法正確檢測(cè)到實(shí)際故障電流大小，只能報(bào)故障發(fā)生前存儲(chǔ)的電流值，此時(shí)雖然已報(bào)電流IOP超過(guò)電流40 A測(cè)量量程，但只顯示提升泵電流PV=6.1A。

14:57:01，引風(fēng)機(jī)提升泵啟NR(等待運(yùn)行狀態(tài)返回時(shí)間超4 s，啟動(dòng)指令復(fù)位)；14:57:01引風(fēng)機(jī)提升泵PV=0,ANS+(運(yùn)行狀態(tài)未返回，故障報(bào)警)；14:57:37,YFJTSB啟動(dòng)(手動(dòng)重新操作啟動(dòng))；14:57:39，引風(fēng)機(jī)提升泵啟ALM(啟動(dòng)指令發(fā)出)；14:57:45，引風(fēng)機(jī)提升泵PV=0，ANS+(運(yùn)行狀態(tài)未返回，故障報(bào)警)；14:57:45，引風(fēng)機(jī)提升泵PV=0，ANS+Recover(報(bào)警恢復(fù)正常)；14:58:04，提升泵電流PV=18.2 A，IOP Recover(電流恢復(fù)正常顯示)；14:58:05，引風(fēng)機(jī)提升泵PV=2，ANS+Recover(運(yùn)行狀態(tài)返回正常)。從以上記錄可以看出以下幾點(diǎn)：

(1) 08:32:34，啟動(dòng)1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電機(jī)，提升泵的電流不會(huì)出現(xiàn)IOP，即啟動(dòng)電流未超過(guò)40 A，啟動(dòng)指令發(fā)出3 s后狀態(tài)反饋回來(lái)復(fù)位啟動(dòng)指令，電機(jī)處于正常狀態(tài)；

(2) 14:56:55及14:57:37 2次啟動(dòng)提升泵電機(jī)，每次啟動(dòng)都有電流IOP報(bào)警(即超過(guò)DCS顯示量程40 A)，表明第1次啟動(dòng)時(shí)電機(jī)就存在故障電流；

（3）14:58:04，引風(fēng)機(jī)回水提升泵電機(jī)IOP報(bào)警恢復(fù)，瞬時(shí)電流為18.2 A，此時(shí)熔斷器開(kāi)始熔斷，電流下降；

(4) 15:00:03，引風(fēng)機(jī)回水提升泵電機(jī)有電流IOP報(bào)警，此時(shí)熔斷器徹底熔斷，造成測(cè)量回路變送器失去電源供電，無(wú)4 mA電流輸出。

另外上述事故發(fā)生時(shí)，380 V脫硫配電段靠2號(hào)脫硫變74B供電，查其高壓側(cè)674開(kāi)關(guān)電流曲線，發(fā)現(xiàn)在14:56:59，電流從38.5 A升至41.2 A運(yùn)行，在14:58:07又恢復(fù)到38.5 A運(yùn)行；折算到低壓側(cè)，即電流從600.4 A上升到648.9 A運(yùn)行。檢查發(fā)現(xiàn)，此期間只啟動(dòng)了引風(fēng)機(jī)回水提升泵電機(jī)單一負(fù)荷，這表明此時(shí)提升泵電機(jī)的運(yùn)行電流為48.5 A；在14:58:07-15：17:06開(kāi)關(guān)拉電期間，674開(kāi)關(guān)電流一直約為38.5 A。從674開(kāi)關(guān)電流運(yùn)行狀況來(lái)看，在整個(gè)事故發(fā)生過(guò)程中，380 V脫硫段都未發(fā)生短路事故。

3.3 電機(jī)三相絕緣

解體1、2號(hào)爐引風(fēng)機(jī)回水提升泵電機(jī)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)B、C相線圈對(duì)地絕緣異常，阻值為0，線圈已完全燒毀；A相線圈對(duì)地絕緣正常，但線圈已開(kāi)路。檢查燒毀的抽屜電源柜，發(fā)現(xiàn)其100 A熔斷器已全被熔斷，熔斷器到接觸器的A相連接線與接觸器連接的觸頭完好，B、C相觸頭燒融。因此可以得出結(jié)論：電機(jī)是由于A相線圈開(kāi)路缺相，造成B、C相線圈過(guò)流而燒毀的。

結(jié)合DCS記錄、電機(jī)解體情況及開(kāi)關(guān)柜內(nèi)元件情況分析，引風(fēng)機(jī)回水提升泵電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)發(fā)生了電機(jī)本體A相缺相故障，而電動(dòng)機(jī)在進(jìn)入兩相電源啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)(電機(jī)轉(zhuǎn)子此時(shí)有可能未啟動(dòng)旋轉(zhuǎn))，兩相電流是額定電流的3～6倍，比正常啟動(dòng)電流小，比電動(dòng)機(jī)額定電流大得多(根據(jù)DCS記錄分析，缺相時(shí)運(yùn)行電流為48.5 A)，造成B、C相電流增大且在DCS上顯示電流IOP；在電機(jī)缺相運(yùn)行期間，提升泵電源抽屜柜內(nèi)熱繼電器，未能正確反映缺相過(guò)熱動(dòng)作跳開(kāi)動(dòng)力接觸器，或動(dòng)力接觸器粘死不能斷開(kāi)，造成柜內(nèi)B、C相電氣元件接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致電源抽屜內(nèi)部元件發(fā)熱嚴(yán)重，引發(fā)電源抽屜柜著火，同時(shí)造成電機(jī)B、C相線圈燒毀、三相相熔斷器受熱熔斷。

4 預(yù)防措施

(1) 運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)輔機(jī)啟動(dòng)電流IOP超出正常值且啟動(dòng)返回時(shí)間后，要立即停止輔機(jī)運(yùn)行，不允許輔機(jī)報(bào)電流IOP后繼續(xù)運(yùn)行，避免工作人員產(chǎn)生誤判。

(2) 維修人員利用輔機(jī)停運(yùn)機(jī)會(huì)對(duì)全廠輔機(jī)控制回路進(jìn)行逐一檢查，保證回路熱繼電器、熔斷器等元器件正常工作及選型合適。

(3) 維修人員檢查該廠輔機(jī)控制回路熱繼電器是否帶有缺相保護(hù)功能，利用輔機(jī)停運(yùn)機(jī)會(huì)將全廠輔機(jī)熱繼電器更換為帶缺相保護(hù)功能的熱繼電器。常用的保護(hù)方法有：

① 用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器作缺相保護(hù)；

② 欠電流繼電器斷相保護(hù)；

③ 零序電壓繼電器斷相保護(hù)；

④ 斷絲電壓繼電器斷相保護(hù)；

⑤ 帶飽和電流互感器保護(hù)。

2014-11-25。

羅 萼(1979-)，男，工程師，主要從事電廠電氣一、二次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作，email：hnkf007@126.com。