大唐安陽發電廠6KV廠用母線發生鐵磁諧振的原因分析、處理及防范措施

喬志慶

摘要：通過一起6kV廠用母線鐵磁諧振事故，簡要剖析了廠6KV廠用母線PT一次保險熔斷及電磁諧振產生的原因及諧振時對系統設備帶來的危害。簡敘了6kV廠用母線發生鐵磁諧振的處理方法，并提出針對此類故障應采取的防范措施。文內回顧了鐵磁諧振產生的條件、PT的工作原理以及6KV小電流接地系統“接地選線裝置”、“消諧裝置”在中性點不接地系統發生接地時所起的作用。采取措施后， 6KV母線系統諧振的改善情況。

關鍵詞：鐵磁諧振；消諧裝置；PT一次保險；熔斷；原因剖析；事故處理；防范措施

電廠6KV系統中性點不接地系統，運行中發生鐵磁諧振，可能造成大面積的停電事故，特別是在6KV廠用電系統中，若6kV廠用母線發生鐵磁諧振，在諧振產生的高電壓作用下，母線上所帶設備有可能發生絕緣損壞，進而發展為短路事故而燒壞設備，給運行中的發電機組帶來嚴重威脅，6kV母線PT會因過流而出現PT一次保險熔斷，導致部分繼電保護和自動裝置拒動或誤動，從而使事故范圍擴大，甚至可能會發展為被迫停機、停爐事故。安陽發電廠6 kV廠用PT為西門子生產的3AF開關系列產品，2007年投產，2008年3月13日運行中發生一起3臺6 kV廠用PT一次保險同時熔斷，低電壓保護誤動，引起部分廠用電源中斷的事故，現將事故經過及原因簡要分析如下。

一、事故前6KV廠用系統運行方式：

事故發生時，#10機組運行，#9機組停運檢修，#01啟備變帶6KV公用段，6KV公用段帶#9機組廠用電以及輸煤段運行；#10高廠變帶本機組廠用電運行，快切裝置正常投入。#01啟備變負荷5.6MW，高壓側電流14.8A，低壓側A分支251A，低壓側B分支295A。

二、事故經過：

1. 2008年3月13日 15：47 #9機電氣控制盤CRT上出6KV工作IA段“6KV電壓回路斷線”、“6KV低電壓保護回路斷線”、“輸煤A段低電壓”、“輸煤A段PT斷線”信號，經復歸后消失；#10機組出“6KV CQZ電壓回路斷線”信號，信號復歸不掉。翻看電氣監視畫面發現6KV工作IA段，6KV公用OA段電壓表三相均顯示到零。

2.到6KV工作IA段及6KV公用OA段檢查發現兩段上的0.5s， 9s低電壓保護均有掉牌，6KV公用 OA段上所帶的負荷線路灰場變、生活2X750變開關跳閘，測量6KV工作IA段、6KV輸煤A段、6KV公用OA段PT二次側均無電壓。

3.退出6KV工作IA段，6KV公用OA段低電壓保護壓板，取下6KV工作IA段，6KV公用OA段PT二次保險，將6KV工作IA段，6KV公用OA段PT拉出柜外，對PT外觀進行檢查一次保險端頭有過熱跡象，經測量發現6KV工作IA段，6KV公用OA段PT三相一次保險全部熔斷。到6KV輸煤A段檢查發現，6KV輸煤A段PT三相一次保險也全部熔斷。

三、事故處理及分析：

（一）事故處理

1.立即通知維修人員檢查原因，同時組織更換6KV工作IA段、6KV公用OA段、6KV輸煤A段PT一次保險，檢查PT外觀無異常后，送入工作位，送上二次保險，檢查測量各段母線電壓恢復正常，投入6KV工作IA段、6KV公用OA段低電壓保護壓板，投入#10機組6KV工作IIA段CQZ裝置。

2.檢查6KV公用 OA段負荷線路灰場變、生活2X750變開關無保護動作信號，將開關拉至檢修位置，聯系高壓班、電控班檢查變壓器低壓側設備動作情況；測量生活2X750變高、低壓側絕緣合格，檢查開關無異常后將開關送電，恢復生活用電。在測量灰場變絕緣時，發現其高壓側電纜絕緣明顯偏低且不穩定，通知維修部進一步查找原因（高壓班測高壓側電纜直流電阻和耐壓試驗，發現電纜絕緣有損壞現象，對沿線幾處電纜接頭進行逐一檢查、并分段檢查各段電纜的絕緣情況，發現在離電廠1.5Km處一電纜頭周圍有大量積水和開挖的坑洞，致使較為薄弱的電纜頭對地放電）。

（二）存在的問題

1.6KV系統接線方式存在問題。6 kV公用OA段負荷中，灰場變距離較遠，電纜過長，電纜接頭多，若處理不好很容易接地，使母線及關聯的電氣系統等值電容增大，達到了諧振條件。

2.6 kV公用OA段系統中性點不接地，但其PT高壓側中性點是接地的，且PT的鐵芯的感抗較低，同時OA段的負荷比較小，為諧振創造了條件。

3.安陽發電廠在老機組拆除和新機組擴建時，生活變和擴建變均接在#9、#10機6kV公用OA段上，其低壓側負荷操作、切換頻繁，且擴建工地工作條件惡劣，管理較亂，到處開挖，有的電纜在工地上被機動車輪碾來碾去，致使電纜絕緣損壞，再者，工地配電箱接線雜亂無章，保護配備不符合要求，甚至保護根本就不起作用，極易造成單相接地和斷線，而且接地后會造成越級跳閘，直接影響到#9、#10機組6KV 母線，為諧振創造條件。

4.當母線上負荷比較低時，系統的感抗較低，發生接地時很容易誘發鐵磁諧振。

5.當某一設備發生接地時，若L剛好等于C時則諧振電壓瞬間達到比較高的水平，導致消諧裝置來不及啟動，就使PT一次保險熔斷，從而消諧裝置失去了作用。

【結束語】針對大唐安陽發電廠6KV母線的接線特點和固有的運行特性，我們針對性的采取了以上幾條措施，通過一段時間的運行、觀察，避免6KV母線系統發生諧振效果顯著，即使偶爾發生了諧振，也能夠及早地發現并迅速的進行處理，遏制了諧振事故的進一步發展和擴大，保證了6KV系統的安全、穩定運行，同時也保證了主機運行的穩定性和經濟性。

參考文獻：

[1]998諧振裝置原理使用說明書

[2]大唐安陽發電廠300MW集控運行規程

[3]大唐安陽發電廠300MW事故處理規程