超超臨界1050MW機(jī)組400V母線自動(dòng)調(diào)壓器燒損異常探究

郭航 郭建仙 劉林城

摘要：電力系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生電氣設(shè)備過熱損壞等事故，若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)或處理不當(dāng)甚至造成電力設(shè)備燒毀、火災(zāi)、事故范圍擴(kuò)大等嚴(yán)重后果。本文針對(duì)某電廠兩臺(tái)超超臨界1050MW機(jī)組400V照明PC段自動(dòng)調(diào)壓器發(fā)生過熱燒損異常情況，通過原因分析、過程處理、措施防范等方面探討，為確保大型火電機(jī)組電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；火災(zāi)；穩(wěn)定運(yùn)行

Research on abnormal burning of 400V bus automatic voltage regulator of 1050MW Ultra-supercritical Unit

Guo hang Guo jian xian Liu lin cheng

Shen hua Fu neng Power Generation Co.， Ltd

Abstract：In the operation of power system， accidents such as overheating and damage of electrical equipment often occur. If it is not timely or improperly handled， it will cause serious consequences such as the burning of power equipment， fire and the expansion of the scope of the accident. According to Shen hua Fu neng Power Generation Co.，Ltd 2×1050MW ultra-supercritical 400V lighting PC pressuretrol overheating burning abnormal situation， discussed through the analysis of the reasons， process and measures of prevention and other aspects， to ensure the safe and stable operation of large power electrical equipment and accumulated valuable experience.

Keywords：electrical equipment ，fire ，stable operation

某電廠地處中國(guó)東南沿海，夏季機(jī)組負(fù)荷高，面臨著潮濕、多霧、多雷雨、多臺(tái)風(fēng)、高溫悶熱等氣候，對(duì)設(shè)備可靠性要求較高。近年來電力系統(tǒng)電氣設(shè)備火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，電氣運(yùn)行設(shè)備作為全廠運(yùn)行命脈，在夏季保證安全穩(wěn)定運(yùn)行，尤顯重要。

1 概況

6月22日，機(jī)組400V照明PC段自動(dòng)調(diào)壓器發(fā)生柜體冒濃煙，打火花，著火跡象。照明PC段自動(dòng)調(diào)壓器上口即為照明變，若火勢(shì)擴(kuò)大、蔓延可能導(dǎo)致6kV母線失電設(shè)備損壞、機(jī)組非計(jì)劃降出力、甚至非停，后果不堪設(shè)想。異常發(fā)生后，當(dāng)班運(yùn)行人員當(dāng)即通過切換事故照明MCC電源，隔離異常設(shè)備機(jī)組照明PC段自動(dòng)調(diào)壓器，照明變及照明PC段母線停電測(cè)絕緣等工作，將照明PC段母線由備用電源恢復(fù)送電。

1.1 事件處理過程

1.1.1 發(fā)現(xiàn)機(jī)組照明PC段母線電壓、機(jī)組事故照明MCC段母線電壓波動(dòng)，最低至355V，機(jī)組照明PC段電流119A、機(jī)組事故照明MCC段電流23A，令巡檢至就地檢查核對(duì)；

1.1.2 就地發(fā)現(xiàn)機(jī)組汽機(jī)房400V配電間內(nèi)有明顯焦臭味且機(jī)組照明PC段上自動(dòng)調(diào)壓器柜體冒濃煙，打火花，有著火跡象，值長(zhǎng)立即通知消防隊(duì)機(jī)相關(guān)人員到場(chǎng)協(xié)助處理，巡檢開啟就地軸流風(fēng)機(jī)；

1.1.3 立即盤點(diǎn)照明PC 段上負(fù)載情況，必要時(shí)將重要負(fù)載轉(zhuǎn)移，確保機(jī)組安全，將機(jī)組事故照明MCC由機(jī)組照明PC段帶切至機(jī)組保安MCC B段帶，確?，F(xiàn)場(chǎng)事故照明正常投用。

1.1.4 斷開機(jī)組照明PC段工作電源進(jìn)線開關(guān)，確認(rèn)機(jī)組照明PC段工作電源進(jìn)線開關(guān)在熱備用，斷開機(jī)組照明變高壓側(cè)開關(guān)，將照明PC段母線以及照明變停電。

1.1.5 檢查開關(guān)柜內(nèi)氣溶膠消防系統(tǒng)和配電室內(nèi)煙感消防系統(tǒng)是否動(dòng)作報(bào)警。

1.1.6 檢查確認(rèn)自動(dòng)調(diào)壓器柜冒煙減少，若有明火，立即聯(lián)系消防隊(duì)進(jìn)行滅火。在滅火后和設(shè)備部電氣人員共同確認(rèn)故障設(shè)備，判斷故障原因并確認(rèn)是否可以隔離。

1.1.7 執(zhí)行故障點(diǎn)隔離，將機(jī)組照明變高壓側(cè)開關(guān)、機(jī)組照明PC段工作電源進(jìn)線開關(guān)、機(jī)組照明PC段備用電源進(jìn)線開關(guān)由熱備用轉(zhuǎn)冷備用。

1.1.8 記錄機(jī)組照明PC段上所有負(fù)載名稱，將照明PC段上負(fù)載轉(zhuǎn)冷備用。

1.1.9 斷開機(jī)組照明PC段母線PT二次空開，取下機(jī)組照明PC段母線PT一次熔絲。

1.1.10 斷開機(jī)組照明PC段各開關(guān)柜間隔加熱器熔絲，在機(jī)組照明PC段母線PT柜一次熔絲上口測(cè)量驗(yàn)明機(jī)組照明PC段母線三相確無電壓測(cè)量其三相母線絕緣合格。

1.1.11 送上機(jī)組照明PC段母線PT一次熔絲，合上機(jī)組照明PC段母線PT二次空開，送上機(jī)組照明PC段各開關(guān)柜間隔加熱器熔絲。

1.1.12 檢查確認(rèn)02檢修變運(yùn)行正常，02檢修變至#4機(jī)組照明PC備用電源開關(guān)運(yùn)行正常，投入#3機(jī)照明PC段備自投裝置面板上“備自投總閉鎖”功能壓板。

1.1.13 將機(jī)組照明PC段備用電源進(jìn)線開關(guān)由冷備用轉(zhuǎn)熱備用，合上機(jī)組照明PC段備用電源進(jìn)線開關(guān)，檢查機(jī)組照明PC段母線三相電壓正常。

1.1.14 恢復(fù)機(jī)組照明PC段母線負(fù)載送電。

1.1.15 執(zhí)行#4機(jī)照明PC段自動(dòng)調(diào)壓器檢修安措。

2 電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi)的原因分析

2.1 電氣設(shè)備絕緣擊穿

電火花與電弧主要在氣體或液體絕緣材料中產(chǎn)生，損壞絕緣后，在縫隙或裂紋間會(huì)發(fā)生電弧，使兩導(dǎo)體間被擊穿而產(chǎn)生電弧的電壓為30kV/cm。電弧會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，如2～20A的電弧電流就可以產(chǎn)生2000～4000℃的局部高溫，0.5A的電弧電流就足以引發(fā)火災(zāi)。電火花可看成是不穩(wěn)定的、持續(xù)時(shí)間很短的電弧，其溫度也很高，由電火花、電弧產(chǎn)生的二次火源有著更大的危險(xiǎn)性。

2.2 電氣設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱

電氣設(shè)備和線路在運(yùn)行時(shí)總會(huì)發(fā)熱，原因有以下幾種：

2.2.1 電流在導(dǎo)體的電阻上產(chǎn)生熱量；

2.2.2 鐵心損耗產(chǎn)生的熱量；

2.2.3 絕緣介質(zhì)損耗產(chǎn)生的熱量。在正常情況下，發(fā)熱與散熱能在一個(gè)較低的溫度下達(dá)成平衡，這個(gè)溫度不超過電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許工作溫度，不會(huì)有危險(xiǎn)高溫出現(xiàn)，只有當(dāng)正常運(yùn)行遭到破壞，使發(fā)熱劇增而散熱不及，這時(shí)才可能出現(xiàn)溫度的急劇升高，以至出現(xiàn)危險(xiǎn)的高溫，這種危險(xiǎn)的高溫在條件恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候就會(huì)引發(fā)火災(zāi)。

2.2.4 接觸不良，當(dāng)工作電流通過時(shí)，在接觸電阻上產(chǎn)生較大的熱量，使連接處溫度升高，高溫又使氧化進(jìn)一步加劇，使接觸電阻進(jìn)一步加大，形成惡性循環(huán)，產(chǎn)生很高的溫度，可達(dá)千度以上，使附近的絕緣軟化造成短路而引發(fā)火災(zāi)，也可能直接烤燃附近的可燃物而引發(fā)火災(zāi)。

2.2.5 過電流，原因包括過載和短路。過電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)是電氣火災(zāi)的直接或間接原因。

2.2.6 異常電壓升高，是電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，因故障原因而導(dǎo)致的工頻電壓升高，用電設(shè)備的發(fā)熱與電壓的二次方成正比而引發(fā)火災(zāi)。

3 注意事項(xiàng)及整改措施

3.1 照明PC段自動(dòng)調(diào)壓器異常處理注意事項(xiàng)

3.1.1 處理電氣設(shè)備冒煙、著火等異常時(shí)，佩戴好個(gè)人防護(hù)用品，攜帶正壓式空氣呼吸器、電筆、兆歐表等電氣工器具，開啟配電室軸流通風(fēng)機(jī)及配電室前后門通風(fēng)；

3.1.2 進(jìn)入配電室后，查明異常設(shè)備間隔名稱及時(shí)核對(duì)匯報(bào)，不得盲目私自操作。

3.1.3 檢查該配電室空調(diào)運(yùn)行情況、溫濕度參數(shù)正常，排出環(huán)境溫度影響；

3.1.4 進(jìn)行機(jī)組照明PC段母線隔離，應(yīng)在ECMS畫面上斷開照明PC段母線工作電源進(jìn)線開關(guān)，避免備用電源進(jìn)線開關(guān)自動(dòng)合上；母線斷電前應(yīng)確認(rèn)重要負(fù)荷已轉(zhuǎn)移；

3.1.5 查明機(jī)組照明PC段母線上無重要負(fù)荷，記錄該母線上原運(yùn)行負(fù)載后將所有負(fù)載停電，對(duì)母線停電隔離；

3.1.6 事故照明MCC由照明PC段切至機(jī)組保安MCC B段后，應(yīng)檢查現(xiàn)場(chǎng)事故照明投入正常；

3.1.7 對(duì)機(jī)組照明PC段母線測(cè)量絕緣（需考慮母線PT、PC段母線電加熱及進(jìn)線開關(guān)控制電源對(duì)絕緣值的影響）。

3.1.8 緊急情況下，就地開關(guān)停送電操作必須一人操作、一人監(jiān)護(hù)。

3.1.9 若就地具體異常開關(guān)難以判斷時(shí)，要求對(duì)該段母線上所有負(fù)載進(jìn)行測(cè)量絕緣；

3.1.10 我廠廠用電系統(tǒng)明備用的有照明變和除塵變，照明變采用02檢修變作為備用變，除塵變采用本機(jī)組除塵備用變作為備用變，當(dāng)正常運(yùn)行的一臺(tái)照明變或除塵變存在異常停電時(shí)，需切至備用變帶，但備用變?nèi)萘颗c運(yùn)行變壓器容量一致，備用變?cè)谝呀訋б欢蜳C母線運(yùn)行時(shí)，若另一運(yùn)行照明或除塵變壓器再發(fā)生異常而自動(dòng)切換至備用變接帶時(shí)，則可能導(dǎo)致備用變過負(fù)荷。因此為防止備用變過負(fù)荷，此時(shí)應(yīng)投入另一段正常運(yùn)行PC段備自投裝置上的“備自投總閉鎖”壓板。

3.2 照明PC段自動(dòng)調(diào)壓器異常處理整改防范措施

3.2.1 嚴(yán)格執(zhí)行公司及部門機(jī)組設(shè)備迎峰度夏相關(guān)措施；

3.2.2 氣溫超過35℃以上時(shí)組織人員加強(qiáng)對(duì)重要區(qū)域、重要設(shè)備、重點(diǎn)部位進(jìn)行檢查，開展紅外成像測(cè)溫工作，尤其加強(qiáng)對(duì)變壓器溫度及各配電室濕度等情況的檢查，保證巡檢周期、巡檢內(nèi)容和巡檢質(zhì)量。

3.2.3 認(rèn)真組織開展反事故演習(xí)工作，提高應(yīng)急處置能力，同時(shí)對(duì)演習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)安排整改。

3.2.4 加強(qiáng)汽機(jī)廠房屋頂風(fēng)機(jī)，各配電間、操作間、機(jī)房、值班室空調(diào)、通風(fēng)機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查，監(jiān)視各電子間、勵(lì)磁小間、配電間的環(huán)境溫度，空調(diào)系統(tǒng)異常時(shí)及時(shí)聯(lián)系處理。

3.2.5 迎峰度夏期間，定期對(duì)各配電室變壓器及開關(guān)觸頭、銅排等進(jìn)行熱成像儀檢查；

3.2.6 運(yùn)行人員熟知6kV段、各PC段、MCC段所帶重要負(fù)載，就地備自投裝置功能、壓板投退規(guī)定等，做到心中有數(shù)；

3.2.7 環(huán)境濕度大時(shí)，加強(qiáng)防潮檢查，對(duì)6kV電機(jī)無電加熱器隨電機(jī)起停自動(dòng)投切的功能，需運(yùn)行人員手動(dòng)投切電加熱器，保證備用電機(jī)的絕緣在啟動(dòng)時(shí)合格；

3.2.8 室外大雨時(shí)，應(yīng)安排檢查室外端子箱、控制箱柜門以及配電室門窗關(guān)閉嚴(yán)密，發(fā)現(xiàn)柜門關(guān)不上，密封條老化等缺陷要及時(shí)通知檢修處理。端子箱、控制箱、開關(guān)柜有防潮加熱器的，要確保投入，并定期用測(cè)溫儀檢查防潮加熱器的溫度是否正常。

4 注意事項(xiàng)及整改措施

電氣設(shè)備是大型火電廠的重要組成部分，其工作的可靠性和安全性對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行具有重要影響。基于福建地區(qū)地域特點(diǎn)和區(qū)域內(nèi)火電機(jī)組的調(diào)峰任務(wù)也愈來愈突出，我們要重視電氣設(shè)備問題，并通過勤巡嚴(yán)查和專業(yè)技術(shù)防范措施等手段及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備異常，避免事故擴(kuò)大，確保企業(yè)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林東旭、電氣設(shè)備異常發(fā)熱的預(yù)防探討、中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)、2015年06月、版本（2015年第32期）、頁號(hào)59.

[2]王延新、電氣設(shè)備起火的原因與預(yù)防、中國(guó)科技博覽，2012年01月、版本（2015年第01期）、頁號(hào)36.

作者簡(jiǎn)介：

[1]郭航、男、1987年02月26日、2008年畢業(yè)于沈陽工程學(xué)院、神華福能發(fā)電有限責(zé)任公司、目前從事火電廠集控運(yùn)行工作、集控運(yùn)行主值、工程師、主要研究火電廠集控運(yùn)行方向、福建省石獅市伍堡集控區(qū)21號(hào)、362700、電話（18005053326）、E—mail 270638894@qq.com。

[2]郭建仙、男、1980年05月28日、2013年畢業(yè)于上海電力學(xué)院、神華福能發(fā)電有限責(zé)任公司、目前從事火電廠集控運(yùn)行工作、電氣運(yùn)行專工、工程師、技師、主要研究火電廠集控運(yùn)行方向、福建省石獅市伍堡集控區(qū)21號(hào)、362700、電話（18159596566）、E—mail 147711571@qq.com。

[3]劉林城、男、1983年06月22日、2006年畢業(yè)于西安電力高等?？茖W(xué)校、神華福能發(fā)電有限責(zé)任公司、目前從事火電廠集控運(yùn)行工作、集控運(yùn)行值長(zhǎng)、工程師、主要研究火電廠集控運(yùn)行方向、福建省石獅市伍堡集控區(qū)21號(hào)、362700、電話（18005053537）、E—mail 290335227@qq.com。