脫硫系統380 V開關越級跳閘原因分析及對策

田玉芹

(云南華電昆明發電有限公司，云南 安寧 650308)

脫硫系統380 V開關越級跳閘原因分析及對策

田玉芹

(云南華電昆明發電有限公司，云南 安寧 650308)

對某電廠380 V脫硫系統多次發生的母線電源進線開關越級跳閘故障進行了分析，確定越級跳閘原因為母線上負荷分配不合理以及斷路器保護整定值不合理，重新分配脫硫系統380 V重要負荷并校核斷路器保護整定值，提高了脫硫系統的可靠性。

脫硫系統；進線開關；越級跳閘；斷路器；負荷分配；保護整定

0 引言

為節省投資，電廠0.4 kV動力中心(PC)下一級電動機控制中心(MCC)所接設備中，容量較大的通常采用帶有可整定電子脫扣器的塑殼斷路器，容量較小的采用帶不可整定電磁脫扣器的塑殼斷路器。不同型號的塑殼斷路器動作特性不同，給保護的上下級配合帶來了極大的困難，有時只能放棄選擇性，導致短路故障時發生保護越級跳閘；同時，由于母線上負荷分配不合理，母線失電后備用輔機無法啟動，造成整個系統無法正常運行，嚴重時將導致機組停運。

1 事故經過

2015年12月30日，某電廠#2機組脫硫380 V吸收塔區MCC 段Ⅱ路電源3 424開關發生跳閘，引起母線失電，運行的#2機組脫硫系統增壓風機的#1，#4冷卻風機以及備用的#2，#3冷卻風機在同一段母線，冷卻風機全停造成#2機組脫硫系統增壓風機跳閘，煙氣脫硫(FGD)系統保護動作，#2鍋爐主燃料跳閘(MFT)聯鎖保護動作，#2鍋爐熄火，#2機組與系統解列。

2 事故原因分析

2.1 直接原因

對#2機組脫硫380 V吸收塔區MCC 段母線上負荷開關、電纜絕緣、電機等進行檢查，未發現異常。#2機組脫硫380 V吸收塔區MCC 段Ⅰ，Ⅱ路電源進線開關具有失壓脫扣功能且相互閉鎖，開關狀態常閉接點接入另一臺開關的失壓脫扣線圈。因未查到明顯故障，初步判斷是開關失壓脫扣引起了開關誤跳閘。

2.2 間接原因

(1)#2機組脫硫吸收塔區MCC段母線Ⅰ，Ⅱ路電源進線開關無聯動功能，任何一路電源進線開關跳閘后，另一路電源開關不能聯動，導致母線失電。

(2)脫硫MCC段母線電源進線開關采用帶有可整定電子脫扣器的塑殼斷路器，脫硫MCC段母線負荷開關多采用帶不可整定電磁脫扣器的塑殼斷路器，整定值不合理。

(3)脫硫MCC段母線上負荷分配不合理，增壓風機的4臺冷卻風機均在同一段母線上，母線失電時，增壓風機冷卻器全停，導致增壓風機跳閘，聯鎖保護動作，最終導致機組解列。該情況同時存在于脫硫保安段母線。

3 整改措施

3.1 重新分配重要負荷電源

對#2機組脫硫380 V吸收塔區MCC段、保安段負荷分配及接線的可靠性進行分析，將重要負荷電源進行重新分配。

在#2機組脫硫系統增加一塊配電柜，命名為#2機組脫硫保安MCC Ⅳ段，將#2機組脫硫保安段上#2機組脫硫系統增壓風機稀油站Ⅱ路電源(34284開關)、煙氣換熱器(GGH)輔電機(34270開關)、增壓風機#2潤滑油泵(34266開關)、吸收塔區MCC段上增壓風機的#2冷卻風機(34232開關)和#4冷卻風機(34234開關)負荷轉移至#2機組脫硫保安MCC Ⅳ段母線上。該母線電源由主廠房380 V事故保安段#2機組脫硫系統備用保安電源供給。該段新增母線總負荷為36.5 kW，計算負荷容量約為70 A。

3.2 校核斷路器保護整定值[1-2]

核對#2機組脫硫380 V吸收塔區MCC段開關內塑殼斷路器及接觸器配置是否滿足要求，斷路器保護整定值是否合理。

該電廠脫硫380 V負荷開關多為抽屜開關，采用1模、1/2模、1/4模結構，由于開關內部結構擁擠，多采用帶有可整定電子脫扣器的塑殼斷路器和帶有不可整定電磁脫扣器的塑殼斷路器，利用設備停電檢修機會，對開關容量、接觸器容量及脫扣器整定值進行校核。

用于低壓電動機的塑殼斷路器長延時保護一次動作電流整定值可按下式進行校核整定

其中：Krel.i為動作電流可靠系數，取1.05～1.20，一般可取1.15；IMN為電動機一次額定電流。

瞬時電流速斷保護(可調的塑殼斷路器)可按電流整定值Ii=10.5IMN、動作電流整定值倍數Ii*=Ii/In(In為斷路器額定電流)進行校核整定。

用于低壓饋線(MCC電源線)的斷路器(第1類智能保護)長延時保護一次動作電流整定值可按Ir.set=Krel.iIl.max進行校核整定(Krel.i取1.05～1.20；Il.max為饋線最大負荷電流)；也可按Ir.set=0.9Ial(Ial為電纜允許電流)進行計算。瞬時電流速斷保護電流整定值可按躲過MCC電源線路末端三相短路電流IK(3)進行校核整定：Ii=1.2IK(3)，Ii*=Ii/In。

用于饋線負荷(MCC電源線)的塑殼斷路器(第2類智能保護)長延時保護一次動作電流整定值可按Ir.set=Krel.iIl.max進線校核整定(Krel.i取1.00～1.05)；也可按Ir.set=0.8Ial進行計算。瞬時電流速斷保護電流整定值可按Ii=1.2IK(3)，Ii*=Ii/In進行校核整定。

交流接觸器可根據主觸頭額定電流進行校核，主觸頭額定電流為

式中：PN為被控制的電動機額定功率，kW；UN為電動機的額定電壓，V；K為常數，一般取1.0～1.4。

通過校核，對配置及整定不合理的抽屜開關進行更改，進一步增加設備的可靠性。

3.3 其他措施

(1)取消#2機組脫硫吸收塔區MCC段母線Ⅰ，Ⅱ路電源進線開關失壓脫扣功能。

(2)在有條件的情況下，對電機容量大于35 kW及電機故障率較高的負荷開關進行改造，增加微機型電動機保護器。

(3)建立脫硫設備停運、切換后的聯系檢查機制。2016年10月、11月均各發生一起#2機組吸收塔區MCC段Ⅱ路電源(3424開關)跳閘而導致母線失電的事故，因機組未運行，未造成嚴重后果。后對跳閘情況進行檢查：10月跳閘原因是該母線上脫硫漿液循環泵區域檢修動力電源電纜B相接地；11月跳閘原因是#2機組脫硫系統吸收塔區排水坑泵開關在啟動過程中存在缺相現象，導致啟動電流很大，引起電源進線開關跳閘。在今后的設備檢修過程中，電氣檢修人員將與運行人員聯系或結合設備停運機會對停運的負荷開關、電機、電纜進行檢查；同時，統計頻繁啟動的低壓電機開關，在使用一定壽命后對開關、接觸器進行更換。

(4)根據定檢周期對#1，#2機組脫硫380 V各段母線上各負荷電流表進行定期檢驗，確保電流指示準確。

4 結束語

通過采取一系列的措施整改后，雖不能徹底解決空氣斷路器越級跳閘的問題，但在一定程度上提高了脫硫系統設備的可靠性，為今后的設備穩定運行奠定了基礎。

[1]高春如.發電廠廠用電及工業用電系統繼電保護整定計算[M].北京：中國電力出版社，2012.

[2]孫余凱.電工常用公式速查手冊[M].北京：中國電力出版社，2012.

(本文責編：劉芳)

2017-01-04；

2017-03-02

TM 561

B

1674-1951(2017)03-0053-02

田玉芹(1983—)，女，貴州赤水人，助理工程師，從事電氣檢修維護工作(E-mail:631857707@qq.com)。