6 kV開關(guān)電纜出線螺栓燒損導(dǎo)致機組跳閘事故分析

狄素珍，張林渠

（四川廣安發(fā)電有限責(zé)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(jīng)過

2月16日，#32機組負(fù)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?zhí)幚?32機組B小機潤滑油站濾網(wǎng)差壓高缺陷，擬啟動電動給水泵旋轉(zhuǎn)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(fā)出；10:23:55，#32機組鍋爐MFT；16:18:50，恢復(fù)機組并網(wǎng)運行。

2 檢查處理情況

2.1 開關(guān)柜檢查情況

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，電動給水泵63225開關(guān)跳閘，開關(guān)后蓋門被炸飛。

2.2 開關(guān)綜保裝置故障記錄

經(jīng)查，63225開關(guān)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(fā)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(cè)A、C相保護電流，Uab、Ubc、Uca為母線線電壓，I1、I2為機端側(cè)保護正序和負(fù)序電流，Ia2、Ic2為中性點側(cè)A、C相保護電流，I1L、I2L為中性點側(cè)保護正序和負(fù)序電流，Ida、Idc為A、C相差動電流，U1為正序電壓，U2為負(fù)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(guān)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(cè)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(shù)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(jù)保護動作記錄表，分析認(rèn)為3個保護均為正確動作。

2.3 DCS的SOE記錄情況

2.3.1 設(shè)備跳閘記錄

10:22:46電動給水泵啟動，10:22:47事故跳閘，對應(yīng)MCC運行設(shè)備跳閘，聯(lián)鎖啟動備用設(shè)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(guān)試驗情況

對63225開關(guān)進行試驗，試驗結(jié)果正常，試驗數(shù)據(jù)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(guān)整體絕緣10 GΩ，斷口絕緣10 GΩ；

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

（4）開關(guān)整體耐壓和端口耐壓42 kV、1 min通過；

（5）三相開關(guān)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(guān)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(yīng)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(lián)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(guān)B相電纜出線螺栓燒損，三相弧光短路接地，開關(guān)跳閘后母線電壓恢復(fù)。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(dǎo)致燒損[4-5]。

4 暴露的問題

經(jīng)過該事故總結(jié)系統(tǒng)暴露的問題如下：

（1）查6 kV真空開關(guān)檢修文件包，無“螺絲檢查緊固”等標(biāo)準(zhǔn)要求；

（2）專業(yè)管理對銅鋁過渡風(fēng)險認(rèn)識不足；

（3）4臺小機油泵電源同為汽機保安MCC，設(shè)計存在隱患；

（4）檢修人員對螺栓松動危害性認(rèn)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(lián)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(shè)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(guān)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(jiān)視接頭處的發(fā)熱情況；

（5）檢查和緊固開關(guān)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(guān)的銅鋁連接情況，并同步開展其他類似整改；

（7）將6 kV開關(guān)出線螺栓緊固納入檢修文件包，做好質(zhì)量驗收與監(jiān)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(fù)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(tài)，小機安全油壓低保護延時2 s跳閘。

6 結(jié) 論

6 kV開關(guān)出線連接螺栓不緊固造成開關(guān)合閘時發(fā)熱燒損，進而引起三相短路接地，6 kV母線瞬間失壓，對應(yīng)380 V廠用電瞬間失壓，最終導(dǎo)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(guān)電纜出線連接螺栓管理上存在的不足，并提出相應(yīng)的整改措施，以盡可能杜絕類似不安全事件的發(fā)生。