某電廠6 kV公用A段母線故障原因分析與整改措施

魯鵬 黃佳 陳世彪

摘要：以某2×660 MW電廠廠用電6 kV公用系統(tǒng)A段母線故障為例，對(duì)事故原因進(jìn)行了分析，得出故障原因主要在于檢修人員、運(yùn)行人員工作執(zhí)行不到位以及380 V段馬達(dá)保護(hù)器定值設(shè)置存在問(wèn)題，并就此提出了整改措施。

關(guān)鍵詞：6 kV開(kāi)關(guān);母線;故障;馬達(dá)保護(hù)器

0 引言

在火力發(fā)電機(jī)組中，6 kV公用A段一般都帶有重要的輔機(jī)設(shè)備，直接影響著發(fā)電機(jī)能否長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。某火電廠2×660 MW發(fā)電機(jī)組6 kV開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，開(kāi)關(guān)上口短路線未拆進(jìn)行送電，開(kāi)關(guān)爆炸，導(dǎo)致6 kV公用A段母線短路。事故前，#1機(jī)檢修，#2機(jī)運(yùn)行，廠用電公用部分轉(zhuǎn)移到#2機(jī)，6 kV公用A段通過(guò)公用A、B段的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)與6 kV公用B段相連，再由6 kV 2B段供電。6 kV公用A段母線短路，導(dǎo)致#2機(jī)380 V段多臺(tái)輔機(jī)跳閘，進(jìn)而引起#2機(jī)跳機(jī)。工作人員通過(guò)查找并分析事故原因發(fā)現(xiàn)，部分380 V段輔機(jī)馬達(dá)保護(hù)器定值設(shè)置存在問(wèn)題，修改定值后，#2機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。

1 事故簡(jiǎn)介

事故發(fā)生前運(yùn)行人員將#1氧化風(fēng)機(jī)送電，小車(chē)送入工作位時(shí)三相短路爆炸，隨即6 kV公用A、B段母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳閘切除故障。短路期間380 V汽機(jī)PC2B段、380 V鍋爐PC2B段電壓驟降，備用電源自投裝置動(dòng)作，#2機(jī)保安MCC2B段上#2爐A空預(yù)器傳動(dòng)裝置主電機(jī)、#2爐B空預(yù)器傳動(dòng)裝置主電機(jī)等多臺(tái)輔機(jī)跳閘，DCS系統(tǒng)檢測(cè)到兩臺(tái)空預(yù)器傳動(dòng)裝置主電機(jī)跳閘后，MFT動(dòng)作，#2機(jī)組跳閘。

2 事故檢查

工作人員在事故檢查中發(fā)現(xiàn)，事故前后6 kV 2B段、公用B段及380 V保安段MCC2B的三相電壓出現(xiàn)了明顯的波動(dòng)。

6 kV 2B段母線電壓Ua、Ub、Uc在事故發(fā)生后的變化情況如圖1所示，發(fā)生了明顯的短路現(xiàn)象。

6 kV公用B段母線電壓Ua、Ub、Uc在事故發(fā)生后的變化情況如圖2所示，發(fā)生了明顯的短路現(xiàn)象。

保安段MCC2B段母線電壓Ua、Ub、Uc在事故發(fā)生后的變化情況如圖3所示，發(fā)生了明顯的短路現(xiàn)象，備自投動(dòng)作152.646 ms后，母線電壓恢復(fù)正常。

3 原因分析

由圖1、圖2、圖3的Ua、Ub、Uc電壓波動(dòng)情況對(duì)比可以看出，6 kV公用B段和6 kV 2B段的短路時(shí)間為400 ms，400 ms后，6 kV公用A、B段母聯(lián)開(kāi)關(guān)保護(hù)出口切除故障。故障期間，6 kV公用B段和6 kV 2B段母線三相電壓下降，且三相對(duì)稱，而汽機(jī)2B（保安MCC2B）380 V段母線電壓除了前4個(gè)周波對(duì)稱外，到了第五個(gè)周波，幅值和相位不再對(duì)稱。

#2機(jī)汽機(jī)PCAB段和鍋爐PCAB段各安裝有備用電源自投裝置，電壓定值為63 V（相電壓，三相同時(shí)滿足低電壓時(shí)動(dòng)作條件），到了第4個(gè)周波時(shí)，條件滿足，備自投動(dòng)作，到了第五個(gè)周波時(shí)，三相電壓不再對(duì)稱，原因是備自投動(dòng)作，先跳進(jìn)線開(kāi)關(guān)，后合母聯(lián)開(kāi)關(guān)，跳開(kāi)進(jìn)線開(kāi)關(guān)時(shí)，保安MCC2B段上電機(jī)惰行，母線殘壓和備用電源電壓疊加后的母線電壓不再對(duì)稱，所以負(fù)載電機(jī)三相電流不再對(duì)稱。由于馬達(dá)保護(hù)器接地保護(hù)的判別條件是3I0=Ia+Ib+Ic，因此，當(dāng)3I0達(dá)到定值（50%Ie，時(shí)限0 s）時(shí)，出口動(dòng)作，而由于#2爐A空預(yù)器傳動(dòng)裝置主電機(jī)、#2爐B空預(yù)器傳動(dòng)裝置主電機(jī)同位于保安MCC2B段上，因此，同時(shí)被跳開(kāi)，最終導(dǎo)致機(jī)組跳閘。

分析故障原因可知：事故的主要原因是由于高壓側(cè)短路，低壓側(cè)電壓下降，備自投裝置切換時(shí)母線電壓不對(duì)稱導(dǎo)致380 V段輔機(jī)馬達(dá)保護(hù)器動(dòng)作。

4 整改措施

（1）從備自投裝置動(dòng)作到母線電壓恢復(fù)，時(shí)差152.646 ms，備自投動(dòng)作后，保護(hù)動(dòng)作，因此考慮零序保護(hù)延時(shí)250～300 ms，躲過(guò)6 kV公用A、B段母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳閘切除故障時(shí)間400 ms。當(dāng)備自投動(dòng)作母線電壓不對(duì)稱時(shí)，保護(hù)不出口，當(dāng)母線電壓恢復(fù)時(shí)，判別條件不再滿足，馬達(dá)保護(hù)器從而躲過(guò)備自投切換引起的裝置動(dòng)作。本次調(diào)整定值的馬達(dá)保護(hù)器范圍只限于裝有備自投的380 V PC段以及和該P(yáng)C段相連接的MCC分支，其他部分定值不變。

（2）開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，檢修人員以及運(yùn)行人員應(yīng)嚴(yán)格按照工作票以及操作票制度，開(kāi)關(guān)恢復(fù)時(shí)，一定要拆除接地線。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了一起某電廠6 kV公用A段母線故障導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)的事故案例，經(jīng)分析事故原因主要是由于馬達(dá)保護(hù)器定值設(shè)置存在問(wèn)題。由于設(shè)計(jì)、定值整定和調(diào)試中的問(wèn)題通常在事故發(fā)生后才得以發(fā)現(xiàn)，威脅機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，相關(guān)人員在日常設(shè)備管理中需要認(rèn)真檢查整定計(jì)算中的定值是否存在問(wèn)題，以便在事故發(fā)生前排除隱患。

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收稿日期：2020-02-06

作者簡(jiǎn)介：魯鵬（1987—），男，安徽馬鞍山人，研究生，工程師，研究方向：繼電保護(hù)。