田玉芹

(云南華電昆明發(fā)電有限公司，云南 安寧 650308)

脫硫系統(tǒng)380 V開(kāi)關(guān)越級(jí)跳閘原因分析及對(duì)策

田玉芹

(云南華電昆明發(fā)電有限公司，云南 安寧 650308)

對(duì)某電廠380 V脫硫系統(tǒng)多次發(fā)生的母線電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)越級(jí)跳閘故障進(jìn)行了分析，確定越級(jí)跳閘原因?yàn)槟妇€上負(fù)荷分配不合理以及斷路器保護(hù)整定值不合理，重新分配脫硫系統(tǒng)380 V重要負(fù)荷并校核斷路器保護(hù)整定值，提高了脫硫系統(tǒng)的可靠性。

脫硫系統(tǒng)；進(jìn)線開(kāi)關(guān)；越級(jí)跳閘；斷路器；負(fù)荷分配；保護(hù)整定

0 引言

為節(jié)省投資，電廠0.4 kV動(dòng)力中心(PC)下一級(jí)電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)所接設(shè)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(hào)的塑殼斷路器動(dòng)作特性不同，給保護(hù)的上下級(jí)配合帶來(lái)了極大的困難，有時(shí)只能放棄選擇性，導(dǎo)致短路故障時(shí)發(fā)生保護(hù)越級(jí)跳閘；同時(shí)，由于母線上負(fù)荷分配不合理，母線失電后備用輔機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，造成整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。

1 事故經(jīng)過(guò)

2015年12月30日，某電廠#2機(jī)組脫硫380 V吸收塔區(qū)MCC 段Ⅱ路電源3 424開(kāi)關(guān)發(fā)生跳閘，引起母線失電，運(yùn)行的#2機(jī)組脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)的#1，#4冷卻風(fēng)機(jī)以及備用的#2，#3冷卻風(fēng)機(jī)在同一段母線，冷卻風(fēng)機(jī)全停造成#2機(jī)組脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)跳閘，煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作，#2鍋爐主燃料跳閘(MFT)聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作，#2鍋爐熄火，#2機(jī)組與系統(tǒng)解列。

2 事故原因分析

2.1 直接原因

對(duì)#2機(jī)組脫硫380 V吸收塔區(qū)MCC 段母線上負(fù)荷開(kāi)關(guān)、電纜絕緣、電機(jī)等進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。#2機(jī)組脫硫380 V吸收塔區(qū)MCC 段Ⅰ，Ⅱ路電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)具有失壓脫扣功能且相互閉鎖，開(kāi)關(guān)狀態(tài)常閉接點(diǎn)接入另一臺(tái)開(kāi)關(guān)的失壓脫扣線圈。因未查到明顯故障，初步判斷是開(kāi)關(guān)失壓脫扣引起了開(kāi)關(guān)誤跳閘。

2.2 間接原因

(1)#2機(jī)組脫硫吸收塔區(qū)MCC段母線Ⅰ，Ⅱ路電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)無(wú)聯(lián)動(dòng)功能，任何一路電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)跳閘后，另一路電源開(kāi)關(guān)不能聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致母線失電。

(2)脫硫MCC段母線電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)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(fù)荷開(kāi)關(guān)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(fù)荷分配不合理，增壓風(fēng)機(jī)的4臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)均在同一段母線上，母線失電時(shí)，增壓風(fēng)機(jī)冷卻器全停，導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)跳閘，聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作，最終導(dǎo)致機(jī)組解列。該情況同時(shí)存在于脫硫保安段母線。

3 整改措施

3.1 重新分配重要負(fù)荷電源

對(duì)#2機(jī)組脫硫380 V吸收塔區(qū)MCC段、保安段負(fù)荷分配及接線的可靠性進(jìn)行分析，將重要負(fù)荷電源進(jìn)行重新分配。

在#2機(jī)組脫硫系統(tǒng)增加一塊配電柜，命名為#2機(jī)組脫硫保安MCC Ⅳ段，將#2機(jī)組脫硫保安段上#2機(jī)組脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)稀油站Ⅱ路電源(34284開(kāi)關(guān))、煙氣換熱器(GGH)輔電機(jī)(34270開(kāi)關(guān))、增壓風(fēng)機(jī)#2潤(rùn)滑油泵(34266開(kāi)關(guān))、吸收塔區(qū)MCC段上增壓風(fēng)機(jī)的#2冷卻風(fēng)機(jī)(34232開(kāi)關(guān))和#4冷卻風(fēng)機(jī)(34234開(kāi)關(guān))負(fù)荷轉(zhuǎn)移至#2機(jī)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(jī)組脫硫系統(tǒng)備用保安電源供給。該段新增母線總負(fù)荷為36.5 kW，計(jì)算負(fù)荷容量約為70 A。

3.2 校核斷路器保護(hù)整定值[1-2]

核對(duì)#2機(jī)組脫硫380 V吸收塔區(qū)MCC段開(kāi)關(guān)內(nèi)塑殼斷路器及接觸器配置是否滿足要求，斷路器保護(hù)整定值是否合理。

該電廠脫硫380 V負(fù)荷開(kāi)關(guān)多為抽屜開(kāi)關(guān)，采用1模、1/2模、1/4模結(jié)構(gòu)，由于開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(shè)備停電檢修機(jī)會(huì)，對(duì)開(kāi)關(guān)容量、接觸器容量及脫扣器整定值進(jìn)行校核。

用于低壓電動(dòng)機(jī)的塑殼斷路器長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)一次動(dòng)作電流整定值可按下式進(jìn)行校核整定

其中：Krel.i為動(dòng)作電流可靠系數(shù)，取1.05～1.20，一般可取1.15；IMN為電動(dòng)機(jī)一次額定電流。

瞬時(shí)電流速斷保護(hù)(可調(diào)的塑殼斷路器)可按電流整定值Ii=10.5IMN、動(dòng)作電流整定值倍數(shù)Ii*=Ii/In(In為斷路器額定電流)進(jìn)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(hù))長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)一次動(dòng)作電流整定值可按Ir.set=Krel.iIl.max進(jìn)行校核整定(Krel.i取1.05～1.20；Il.max為饋線最大負(fù)荷電流)；也可按Ir.set=0.9Ial(Ial為電纜允許電流)進(jìn)行計(jì)算。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)電流整定值可按躲過(guò)MCC電源線路末端三相短路電流IK(3)進(jìn)行校核整定：Ii=1.2IK(3)，Ii*=Ii/In。

用于饋線負(fù)荷(MCC電源線)的塑殼斷路器(第2類智能保護(hù))長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)一次動(dòng)作電流整定值可按Ir.set=Krel.iIl.max進(jìn)線校核整定(Krel.i取1.00～1.05)；也可按Ir.set=0.8Ial進(jìn)行計(jì)算。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)電流整定值可按Ii=1.2IK(3)，Ii*=Ii/In進(jìn)行校核整定。

交流接觸器可根據(jù)主觸頭額定電流進(jìn)行校核，主觸頭額定電流為

式中：PN為被控制的電動(dòng)機(jī)額定功率，kW；UN為電動(dòng)機(jī)的額定電壓，V；K為常數(shù)，一般取1.0～1.4。

通過(guò)校核，對(duì)配置及整定不合理的抽屜開(kāi)關(guān)進(jìn)行更改，進(jìn)一步增加設(shè)備的可靠性。

3.3 其他措施

(1)取消#2機(jī)組脫硫吸收塔區(qū)MCC段母線Ⅰ，Ⅱ路電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)失壓脫扣功能。

(2)在有條件的情況下，對(duì)電機(jī)容量大于35 kW及電機(jī)故障率較高的負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行改造，增加微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。

(3)建立脫硫設(shè)備停運(yùn)、切換后的聯(lián)系檢查機(jī)制。2016年10月、11月均各發(fā)生一起#2機(jī)組吸收塔區(qū)MCC段Ⅱ路電源(3424開(kāi)關(guān))跳閘而導(dǎo)致母線失電的事故，因機(jī)組未運(yùn)行，未造成嚴(yán)重后果。后對(duì)跳閘情況進(jìn)行檢查：10月跳閘原因是該母線上脫硫漿液循環(huán)泵區(qū)域檢修動(dòng)力電源電纜B相接地；11月跳閘原因是#2機(jī)組脫硫系統(tǒng)吸收塔區(qū)排水坑泵開(kāi)關(guān)在啟動(dòng)過(guò)程中存在缺相現(xiàn)象，導(dǎo)致啟動(dòng)電流很大，引起電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)跳閘。在今后的設(shè)備檢修過(guò)程中，電氣檢修人員將與運(yùn)行人員聯(lián)系或結(jié)合設(shè)備停運(yùn)機(jī)會(huì)對(duì)停運(yùn)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)、電機(jī)、電纜進(jìn)行檢查；同時(shí)，統(tǒng)計(jì)頻繁啟動(dòng)的低壓電機(jī)開(kāi)關(guān)，在使用一定壽命后對(duì)開(kāi)關(guān)、接觸器進(jìn)行更換。

(4)根據(jù)定檢周期對(duì)#1，#2機(jī)組脫硫380 V各段母線上各負(fù)荷電流表進(jìn)行定期檢驗(yàn)，確保電流指示準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)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(jí)跳閘的問(wèn)題，但在一定程度上提高了脫硫系統(tǒng)設(shè)備的可靠性，為今后的設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

[1]高春如.發(fā)電廠廠用電及工業(yè)用電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

[2]孫余凱.電工常用公式速查手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2012.

(本文責(zé)編：劉芳)

2017-01-04；

2017-03-02

TM 561

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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(hù)工作(E-mail:631857707@qq.com)。