某電廠1＃廠變跳閘導致發電機停機事故分析

單淵博

（陽煤集團發供電分公司生產技術部，山西 陽泉045000）

0 引言

火電廠廠用變壓器在機組啟動時提供啟動電源，并網后為廠用輔助設備及公用系統提供電源。安全可靠的廠用電源對發電廠的安全穩定運行起著至關重要的作用，而廠用設備故障可能引起廠變跳閘，造成發電機停機。本文就對一起發電廠廠用變跳閘事故進行分析，查找出設備安裝、試驗、維護過程中暴露出的問題，并提出預防類似事故的措施和建議。

1 事故過程簡介

1．1 廠用電投運及運行狀態

1＃發電機正常運行，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＃發電機汽機輔助設備及公用設備均接帶在380VⅠ段上。

1．2 事故過程

2014－05－13T10：43，1＃發電機303開關跳閘，1＃電抗器601開關、6kVⅠ段6101開關跳閘，600A開關備自投成功，1＃廠變高、低壓側6110開關、4101開關跳閘，0＃廠變高、低壓側6207開關、4102開關跳閘。

檢查保護動作情況：1＃機綜自系統事故報文顯示“1＃廠變零序電流Ⅰ段保護動作”、“0＃廠變零序電流Ⅰ段保護動作”、“1＃發電機主汽門關閉聯跳發電機熱工保護動作”。

2 現場情況及保護動作情況分析

2．1 故障排查處理過程

根據保護動作情況，到380VⅠ段配電室檢查，配電柜保護均正常未掉牌，打開所有柜門前、后檢查開關、刀閘、電纜均無過熱、異音及異味，隨后檢查1＃廠變本體也無過熱、異音及異味。遂實施分步排查：第一步，將380VⅠ段B列所有負荷開關斷開后，搖測B列母線絕緣合格；第二步，分路試送負荷，因懷疑1＃爐動力配電箱（二）負荷、主控照明盤負荷有接地故障可能，斷開此兩路負荷，對主控照明盤電纜搖測絕緣合格；第三步，在動力配電箱（二）停電后，在鍋爐8m平臺對1＃爐撈渣機、輸渣機、火焰探頭、渣斗加熱控制箱、2＃磨滿傳電機負荷電纜搖測絕緣，發現1＃爐火焰探頭負荷電纜三相對地絕緣為0，于是將除火焰探頭之外的負荷送電，380VⅠ段恢復送電后，啟動1＃機并網成功。

故障后續排查過程：由于5月13日在380VⅠ段負荷切除故障查找過程，在380V配電室內對1＃爐火焰探頭冷卻氣泵負荷電纜搖測絕緣為0，因此5月14日分別對冷卻氣泵及其電源電纜絕緣進行測定，搖測絕緣合格，隨后對5月13日上午啟停設備進行排查，發現1＃疏水泵電機兩相對地絕緣為0，但疏水泵電纜搖測絕緣合格。5月16日檢修人員對1＃疏水泵電機進行拆檢，發現電機接線柱兩個壓線螺母粘連、定子線圈兩相對地絕緣為0，確認疏水泵電機燒毀。后對1＃疏水泵接觸器進行檢查，發現一相觸頭燒損嚴重，其余兩相有燒損痕跡，確定5月13日廠變跳閘故障點在1＃疏水泵。

2．2 保護裝置動作記錄

（1）1＃廠變保護動作歷史記錄如表1所示。

表1 1＃廠變保護動作歷史記錄

（2）0＃廠變保護動作歷史記錄如表2所示。

表2 0＃廠變保護動作歷史記錄

（3）保護定值及開關動作情況如表3所示。

表3 保護定值及開關動作情況

2．3 保護動作情況分析

（1）1＃廠變零序電流Ⅰ段保護動作6110、4101開關跳閘，零序電流Ⅰ段動作電流為2．307A，保護動作相對時間502ms，超過保護動作定值1．2A／0．5s，保護動作正確。

（2）0＃廠變零序電流Ⅰ段保護動作6207、4102開關跳閘，零序電流Ⅰ段動作電流為2．384A，保護動作相對時間501ms，超過保護動作定值1．45A／0．5s，保護動作正確。

（3）1＃發電機熱工保護主汽門關閉聯跳發電機動作，601、6101開關跳閘，保護動作正確；601、6101開關跳閘，600A開關備自投合閘，電氣備自投保護動作正確。

3 事故原因分析

（1）1＃廠變零序保護動作跳閘，說明380VⅠ段所帶負荷有單相接地現象或主變低壓側三相負荷電流嚴重不平衡。但由于1＃廠變跳閘后故障未消除，在0＃廠變備自投成功后，零序保護動作又跳閘。

（2）1＃疏水泵電機及接觸器現場情況：電機接線柱兩個壓線螺母粘連、定子線圈兩相對地絕緣為0；接觸器一相觸頭燒損嚴重，其余兩相有燒損痕跡。

事故前1＃疏水泵啟停維護情況：5月13日9：10左右汽機值班人員啟動泵后2min后跳停，匯報值長，電修人員在到現場檢查時，發現就地控制箱接觸器上口無電壓，就地控制箱內電機智能保護裝置失電，無歷史動作記錄。

通過上述現象可推出電機能啟動，說明啟動時不存在缺相故障。電機啟動后跳停說明電機有故障過流保護動作，但在跳停過程中，由于接觸器有一相粘連（圖1）未完全跳開，另兩相虛連，接觸電阻增大，電流增大，最后導致電機線圈燒毀接地，造成廠變低壓側三相電流不平衡，中性點產生較大零序電流2．307A（一次電流692A），超過零序保護定值1．2A（一次電流360A），零序保護動作跳閘。

圖1 低壓廠變示意圖

（3）1＃爐火焰探頭冷卻氣泵電機負荷電纜開始搖測對地絕緣為0，后斷開就地控制箱開關后搖測電纜絕緣正常，電機絕緣合格，原因如下：一是冷卻氣泵就地控制箱內無接觸器，電源通過一控制開關直接連到電機；二是冷卻氣泵電機定子繞組接線型式為Y接法，其中性點和一個低壓變壓器（220V／24V）一側相連接地（圖2），所以故障發生后在配電室和8m動力箱內搖測冷卻氣泵電機負荷電纜對地絕緣三相都為0，錯將此當作故障點處理。

4 預防事故重復發生的措施

（1）對所有電氣設備元器件使用不規范問題進行排查整改，如熔斷器容量大小匹配、電源線路中接觸器缺失問題，杜絕出現諸如氣泵電機功率1．5kW，而電源保險使用是40A以及電源線路無接觸器而直接通過空氣開關接至電機等等。

圖2 漩渦氣泵電路示意圖

（2）針對電氣儀表及保護裝置接線不規范（現場部分電壓表、電流表接線在AC相，部分接線在BC相），導致故障排查時間延后的問題，要求對全廠電氣儀表及保護裝置接線情況進行徹底清查整改，嚴格按照電氣設備安裝規范的要求進行安裝。

（3）這次事故也暴露出電氣設備質量不過關及檢修工藝缺失的問題。1＃疏水泵接觸器為新更換接觸器，設備啟停時發生觸點粘連，導致電流不平衡，廠變越級跳閘，一是說明接觸器質量有問題，如實際容量值偏小、開合機構不靈等；二是接觸器更換后未及時對接觸器進行帶載試驗，檢驗接觸器分合情況。因此要加強對設備配件質量的檢驗，同時注重對檢修工藝的質量跟蹤，并對低壓設備保護裝置進行調研、升級改造。

（4）由于廠區技術人員、值班員對現場電氣設備接線不熟悉，事故處理過程中存在盲目性，故需要加大對專業技術人員及值班員的電氣專業知識培訓，消除事故排查過程中的盲目性。

5 結語

總之，通過對這次電氣事故原因的分析，發現日常設備運行管理和維護中存在的問題并針對性制定防范措施，對減少電廠廠用電事故停電，保證發電機組安全穩定運行是非常必要的。

［1］GB50054—2011 低壓配電設計規范［S］．

［2］GB50150—2006 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準［S］．