一起星角接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的停電事故

戴勝泉

（山東潤(rùn)鑫精細(xì)化工有限公司，山東 菏澤 274100）

一起星角接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的停電事故

戴勝泉

（山東潤(rùn)鑫精細(xì)化工有限公司，山東 菏澤 274100）

介紹了一期因星角接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的停電事故，經(jīng)分析檢查，改變了接線方式，排除了故障。

星三角；電氣試驗(yàn)；直流電阻；色譜分析；定值計(jì)算；勵(lì)磁涌流

一、事故描述

一臺(tái)JJZ2LG20螺桿制冷機(jī)組，電動(dòng)機(jī)功率200kW，啟動(dòng)方式為星三角啟動(dòng)，設(shè)備廠家進(jìn)行調(diào)試時(shí)，首先進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)星型運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，隨即將接觸器下端的六根線中的兩根線進(jìn)行了調(diào)整，再次進(jìn)行啟動(dòng)，啟動(dòng)結(jié)束由星型切換為三角形方式時(shí)，導(dǎo)致公司10kV范店線進(jìn)線開關(guān)和運(yùn)行中的3#、4#變壓器開關(guān)跳閘（圖1）。在供電恢復(fù)的過程中，空載投運(yùn)4#變壓器時(shí)進(jìn)線開關(guān)再次跳閘，4#變壓器綜保信號(hào)為過流保護(hù)，整定值為3.0A，而動(dòng)作值達(dá)到了14.96A，判斷變壓器可能出了故障，將4#變壓器退出運(yùn)行后由3#變壓器帶全部負(fù)荷，供電恢復(fù)。

二、事故分析

1.變壓器及其附屬設(shè)備的檢查

（1）變壓器直流電阻測(cè)試

變壓器型號(hào)：SZ11-3150/10，經(jīng)測(cè)試證明無異常。

（2）變壓器絕緣電阻測(cè)試

變壓器高低壓側(cè)相對(duì)地絕緣電阻均在2000MΩ以上，無異常。

（3）變壓器油色譜分析數(shù)據(jù)（表1）

（4）變壓器吊芯檢查及倍頻試驗(yàn)

圖1 供電系統(tǒng)圖

表1

檢查及試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)異常。

（5）電氣試驗(yàn)

供電公司技術(shù)人員對(duì)4#變壓器電纜、避雷器、斷路器均進(jìn)行了預(yù)防性試驗(yàn)，繼電保護(hù)裝置進(jìn)行了校驗(yàn)，所有檢測(cè)均正常。

（6）定值計(jì)算

在排除變壓器及其附屬設(shè)備沒有異常的情況下，判斷定值可能偏小，有可能保護(hù)裝置無法躲過勵(lì)磁涌流，由供電公司保護(hù)專工進(jìn)行定值計(jì)算，將定值重新計(jì)算設(shè)定（表2）。

經(jīng)過上述所有檢查，判定變壓器無故障，對(duì)變壓器進(jìn)行了試送電，變壓器運(yùn)行正常，空載電流1.8A。

2.星三角接線方式的分析

圖2 改變接線前方式

圖3 因反轉(zhuǎn)而改變接線后方式

表2

圖2和圖3分別是改變接線方式前后的原理圖。圖2改變接線前方式圖3因反轉(zhuǎn)而改變接線后的方式。

廠家調(diào)試人員將制冷機(jī)進(jìn)行了點(diǎn)動(dòng)試驗(yàn)，星型啟動(dòng)發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)后，就按照常規(guī)的方式對(duì)六根線中的兩根進(jìn)行了倒換，從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，只是將U1、V1進(jìn)行了調(diào)換，電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)結(jié)束轉(zhuǎn)為三角形運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，接線方式發(fā)生了改變，其中的U1和U2繞組被短接后加L2相電壓，另兩相繞組V1、W2和W1、V2分別短接后加L1和L3電壓，這種錯(cuò)誤的接線方式是導(dǎo)致電流過大，達(dá)到了10kV范店線和4#變壓器綜保裝置的過流保護(hù)動(dòng)作值。

KM2、KM3吸合的情況下，電動(dòng)機(jī)為星型運(yùn)行L1-U 1-U 2，L 2-V 1-V 2,L 3-W1-W2,星型運(yùn)行時(shí)，因KM3是吸合的，電動(dòng)機(jī)繞組的末端短接成星型，對(duì)電動(dòng)機(jī)不造成影響。延時(shí)時(shí)間到，KM1吸合，KM3斷開后變?yōu)槿切谓泳€方式。改變接線后，電路的電流方向變成這樣的順序：L1-V1-V2-L3，L2-U1-U2-L2，L3-W1-W2-L1。其接線圖如圖4所示。

圖4 改變后接線圖

從圖4中明顯看出，L2只加在了一相繞組上，L1、L3加在了兩相上面，方向相反。U1、U2因?yàn)槭墙釉贚2一相上面，不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。另外兩相，相當(dāng)于繞組頭尾端相接后，加L1、L3線電壓。和電動(dòng)機(jī)缺相的情況不一樣，相當(dāng)于兩個(gè)繞組反并聯(lián)，電感方向相反，直流電阻變成了原來繞組的一半。當(dāng)電動(dòng)機(jī)星型啟動(dòng)完畢切換到三角形的瞬間，電動(dòng)機(jī)在兩相運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行緊急制動(dòng)，然后再次兩相啟動(dòng)，此時(shí)的電流值會(huì)大大超過額定值。由綜保裝置顯示的數(shù)據(jù)分析，當(dāng)時(shí)變壓器動(dòng)作電流值4.91A，CT變比為300/5，進(jìn)線開關(guān)的定值為：2.3A，CT變比為400/5，動(dòng)作值均大于整定值，從而導(dǎo)致了進(jìn)線開關(guān)和4#變壓器開關(guān)均過流跳閘（但還達(dá)不到速斷保護(hù)的定值1080A，所以沒有速斷保護(hù)）。

三、結(jié)語

1.變壓器勵(lì)磁涌流

勵(lì)磁涌流是由于鐵芯的磁飽和產(chǎn)生的，勵(lì)磁涌流通常在接通電源1/4周期后開始產(chǎn)生，幅度最大值可能超過變壓器額定電流的幾倍甚至幾十倍，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，從數(shù)十個(gè)電源周期直至數(shù)十秒不等。勵(lì)磁涌流的幅度與變壓器的二次負(fù)荷無關(guān)，但持續(xù)時(shí)間與二次負(fù)荷有關(guān)，二次負(fù)荷越大則涌流持續(xù)的時(shí)間越短，二次負(fù)荷越小則涌流持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，因此空載的變壓器涌流持續(xù)的時(shí)間最長(zhǎng)，變壓器的容量越大，涌流的幅度越大，持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)。勵(lì)磁涌流的數(shù)值很大，最大可達(dá)額定電流的6～8倍。第二次空載變壓器投入時(shí)電流達(dá)到14.96A，變壓器額定電流3A，達(dá)到變壓器的4.98倍。

在變壓器沖擊過程中，變壓器保護(hù)的定值整定應(yīng)該能可靠地對(duì)變壓器起到保護(hù)作用，但也要保證在正常沖擊過程中，存在勵(lì)磁涌流和負(fù)序電壓的情況下，保護(hù)不誤動(dòng)。因此在定值的整定過程中要考慮勵(lì)磁涌流的幅值，諧波含量和衰減時(shí)間以及負(fù)序電壓的幅值和衰減時(shí)間。變壓器定值的整定計(jì)算過程中，不僅要遵循理論計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)，也要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的具體情況，這樣次級(jí)保護(hù)裝置才能有效的保護(hù)一次設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.星三角啟動(dòng)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的正確方法

星三角啟動(dòng)電路中，改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以從電源側(cè)調(diào)整任意兩相電源的相序，如果在接觸器下端或者電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)進(jìn)行調(diào)線，則需要調(diào)整4根線，必須將U1、V1和U2、V2同時(shí)進(jìn)行調(diào)整，這樣電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向才能改變。

通過以上檢查、分析及判斷，電動(dòng)機(jī)星三角接線錯(cuò)誤是導(dǎo)致變壓器及進(jìn)線開關(guān)過流跳閘的直接原因，4#變壓器空載投運(yùn)時(shí)過流跳閘判斷為勵(lì)磁涌流所致。

TM712

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1671-0711（2015）03-0058-03

2014-06-08）