6 kV開關電纜出線螺栓燒損導致機組跳閘事故分析

狄素珍，張林渠

（四川廣安發電有限責任公司，四川 廣安 638017）

0 引 言

某電廠#32機組廠用電接線部分，#32機組6 kV分為II A和II B兩段。電動給水泵接于6 kV II A段；兩臺小機油泵電源均來自汽機保安MCC，而該MCC兩路電源分別來自保安II A和保安II B段，電源只能就地進行手動切換。

1 事件經過

2月16日，#32機組負荷185 MW，A、B汽動給水泵運行，電動給水泵備用；運行人員接到缺陷處理申請，申請處理#32機組B小機潤滑油站濾網差壓高缺陷，擬啟動電動給水泵旋轉備用。具體地，10:22:46，啟動電動給水泵后隨即跳閘；10:22:48，A、B汽動給水泵跳閘；10:23:45，汽包水位低低發出；10:23:55，#32機組鍋爐MFT；16:18:50，恢復機組并網運行。

2 檢查處理情況

2.1 開關柜檢查情況

現場檢查發現，電動給水泵63225開關跳閘，開關后蓋門被炸飛。

2.2 開關綜保裝置故障記錄

經查，63225開關采用MMPR-620Hb電動機綜合保護裝置。10:22:47，差動速斷、電流速斷以及比率差動3個保護故障同時發出，3個保護跳閘報告記錄見表1。

表1 3個保護跳閘報告記錄

表1中：Ia1、Ic1為機端側A、C相保護電流，Uab、Ubc、Uca為母線線電壓，I1、I2為機端側保護正序和負序電流，Ia2、Ic2為中性點側A、C相保護電流，I1L、I2L為中性點側保護正序和負序電流，Ida、Idc為A、C相差動電流，U1為正序電壓，U2為負序電壓，T為保護動作時間（毫秒級）。電流速斷和比率差動保護動作時間相同，兩個保護動作記錄值完全相同，差動速斷保護則提前8 ms，所以動作記錄不相同。

查閱63225開關保護定值通知單[1-3]，電機額定容5 500 kW，PT變比為6 000/100，CT變比為800/5 ，電機額定電流為612.80 A，折算二次側額定電流為3.83 A。

查3個保護定值如下：差動速斷電流和比率差動門檻電流分別為34.47 A和1.92 A，比率差動制動系數和差流越限定值分別為0.50 A和0.57 A，差動速斷和比率差動保護無延時；速斷電流1和電流2（啟動前后）分別為40.22 A和25.74 A，速斷保護延時0.06 s；根據保護動作記錄表，分析認為3個保護均為正確動作。

2.3 DCS的SOE記錄情況

2.3.1 設備跳閘記錄

10:22:46電動給水泵啟動，10:22:47事故跳閘，對應MCC運行設備跳閘，聯鎖啟動備用設備。

2.3.2 小機跳閘記錄

10:22:47時，A、B小機安全油壓低，A、B小機跳閘。

2.4 開關試驗情況

對63225開關進行試驗，試驗結果正常，試驗數據如下：

（1）三相電機電纜相間直阻為49.61 mΩ、49.65 mΩ以及49.73 mΩ；

（2）電機絕緣46.6 GΩ，開關整體絕緣10 GΩ，斷口絕緣10 GΩ；

（3）三相開關回路電阻分別為12.7 μΩ、14.7 μΩ以及13.2 μΩ；

（4）開關整體耐壓和端口耐壓42 kV、1 min通過；

（5）三相開關合閘時間為50.5 ms、50.6 ms以及50.7 ms，合閘不同期時間0.2 ms；

（6）三相開關分閘時間為31.2 ms、30.9 ms以及31.0 ms，分閘不同期時間0.3 ms；

（7）分閘線圈阻值35.9 Ω，合閘線圈阻值36.2 Ω。

3 原因分析

機組跳閘原因在于汽包水位低低鍋爐MFT，而汽包水位低低的原因在于電動給水泵跳閘，A、B汽動給水泵安全油壓低跳閘。汽動給水泵跳閘的原因在于電泵出線短路引起6 kV母線瞬間失壓，對應PC和MCC段瞬間失壓，油泵交流控制接觸器失磁跳閘，備用油泵雖聯動正常。由于安全油壓低保護無延時，A、B小機同時跳閘。6 kV母線瞬間失壓的原因在于電動給水泵啟動時，它的開關B相電纜出線螺栓燒損，三相弧光短路接地，開關跳閘后母線電壓恢復。電纜出線螺栓燒損地原因在于出線鼻子與鋁排的接觸面氧化，使得接觸電阻增大，啟動電流大而導致燒損[4-5]。

4 暴露的問題

經過該事故總結系統暴露的問題如下：

（1）查6 kV真空開關檢修文件包，無“螺絲檢查緊固”等標準要求；

（2）專業管理對銅鋁過渡風險認識不足；

（3）4臺小機油泵電源同為汽機保安MCC，設計存在隱患；

（4）檢修人員對螺栓松動危害性認識不足，螺栓緊固不到位；

（5）機組故障錄波器死機，不能重啟，后聯系廠家處理；

（6）操作油蓄能器氮壓失去，未能在異常情況下短時維持操作油壓力；

（7）小機安全油壓低未設置保護延時。

5 整改措施

針對存在以及暴露的問題，提出如下整改措施：

（1）擴大開關電纜出線接線孔，將原φ11 mm接線孔重新擴大至φ13 mm，使用φ12 mm不銹鋼螺栓連接，代替原來的φ10 mm普通螺栓連接，以增大連接強度；

（2）對單孔連接兩根電纜進行改型，兩根電纜接頭分別與母排連接；

（3）對容易彎折的電纜接頭進行鍍錫，更換原連接螺桿；

（4）在電纜接線頭處張貼50～80 ℃的示溫片，以便監視接頭處的發熱情況；

（5）檢查和緊固開關的出線端子連接螺栓，對脫錫進行補焊；

（6）排查全廠6 kV開關的銅鋁連接情況，并同步開展其他類似整改；

（7）將6 kV開關出線螺栓緊固納入檢修文件包，做好質量驗收與監督；

（8）對汽機保安MCC段進行分段改造，將汽機保安MCC段由一段分成兩段，負荷均布在兩段汽機保安MCC上；

（9）重新充裝小機操作油蓄能器氮氣，確保蓄能器正常；

（10）通過DCS邏輯組態，小機安全油壓低保護延時2 s跳閘。

6 結 論

6 kV開關出線連接螺栓不緊固造成開關合閘時發熱燒損，進而引起三相短路接地，6 kV母線瞬間失壓，對應380 V廠用電瞬間失壓，最終導致鍋爐MFT。針對這起事件，分析事件原因，指出暴露的問題，著重指出6 kV開關電纜出線連接螺栓管理上存在的不足，并提出相應的整改措施，以盡可能杜絕類似不安全事件的發生。