一起星角接線錯誤導致的停電事故

戴勝泉

（山東潤鑫精細化工有限公司，山東 菏澤 274100）

一起星角接線錯誤導致的停電事故

戴勝泉

（山東潤鑫精細化工有限公司，山東 菏澤 274100）

介紹了一期因星角接線錯誤導致的停電事故，經分析檢查，改變了接線方式，排除了故障。

星三角；電氣試驗；直流電阻；色譜分析；定值計算；勵磁涌流

一、事故描述

一臺JJZ2LG20螺桿制冷機組，電動機功率200kW，啟動方式為星三角啟動，設備廠家進行調試時，首先進行點動，電動機星型運轉，發現反轉，隨即將接觸器下端的六根線中的兩根線進行了調整，再次進行啟動，啟動結束由星型切換為三角形方式時，導致公司10kV范店線進線開關和運行中的3#、4#變壓器開關跳閘（圖1）。在供電恢復的過程中，空載投運4#變壓器時進線開關再次跳閘，4#變壓器綜保信號為過流保護，整定值為3.0A，而動作值達到了14.96A，判斷變壓器可能出了故障，將4#變壓器退出運行后由3#變壓器帶全部負荷，供電恢復。

二、事故分析

1.變壓器及其附屬設備的檢查

（1）變壓器直流電阻測試

變壓器型號：SZ11-3150/10，經測試證明無異常。

（2）變壓器絕緣電阻測試

變壓器高低壓側相對地絕緣電阻均在2000MΩ以上，無異常。

（3）變壓器油色譜分析數據（表1）

（4）變壓器吊芯檢查及倍頻試驗

圖1 供電系統圖

表1

檢查及試驗均未發現異常。

（5）電氣試驗

供電公司技術人員對4#變壓器電纜、避雷器、斷路器均進行了預防性試驗，繼電保護裝置進行了校驗，所有檢測均正常。

（6）定值計算

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

經過上述所有檢查，判定變壓器無故障，對變壓器進行了試送電，變壓器運行正常，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因反轉而改變接線后的方式。

廠家調試人員將制冷機進行了點動試驗，星型啟動發現反轉后，就按照常規的方式對六根線中的兩根進行了倒換，從圖3中可以發現，只是將U1、V1進行了調換，電動機在啟動結束轉為三角形運轉時，接線方式發生了改變，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，這種錯誤的接線方式是導致電流過大，達到了10kV范店線和4#變壓器綜保裝置的過流保護動作值。

KM2、KM3吸合的情況下，電動機為星型運行L1-U 1-U 2，L 2-V 1-V 2,L 3-W1-W2,星型運行時，因KM3是吸合的，電動機繞組的末端短接成星型，對電動機不造成影響。延時時間到，KM1吸合，KM3斷開后變為三角形接線方式。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因為是接在L2一相上面，不會產生轉矩。另外兩相，相當于繞組頭尾端相接后，加L1、L3線電壓。和電動機缺相的情況不一樣，相當于兩個繞組反并聯，電感方向相反，直流電阻變成了原來繞組的一半。當電動機星型啟動完畢切換到三角形的瞬間，電動機在兩相運轉的情況下進行緊急制動，然后再次兩相啟動，此時的電流值會大大超過額定值。由綜保裝置顯示的數據分析，當時變壓器動作電流值4.91A，CT變比為300/5，進線開關的定值為：2.3A，CT變比為400/5，動作值均大于整定值，從而導致了進線開關和4#變壓器開關均過流跳閘（但還達不到速斷保護的定值1080A，所以沒有速斷保護）。

三、結語

1.變壓器勵磁涌流

勵磁涌流是由于鐵芯的磁飽和產生的，勵磁涌流通常在接通電源1/4周期后開始產生，幅度最大值可能超過變壓器額定電流的幾倍甚至幾十倍，持續時間較長，從數十個電源周期直至數十秒不等。勵磁涌流的幅度與變壓器的二次負荷無關，但持續時間與二次負荷有關，二次負荷越大則涌流持續的時間越短，二次負荷越小則涌流持續的時間越長，因此空載的變壓器涌流持續的時間最長，變壓器的容量越大，涌流的幅度越大，持續的時間越長。勵磁涌流的數值很大，最大可達額定電流的6～8倍。第二次空載變壓器投入時電流達到14.96A，變壓器額定電流3A，達到變壓器的4.98倍。

在變壓器沖擊過程中，變壓器保護的定值整定應該能可靠地對變壓器起到保護作用，但也要保證在正常沖擊過程中，存在勵磁涌流和負序電壓的情況下，保護不誤動。因此在定值的整定過程中要考慮勵磁涌流的幅值，諧波含量和衰減時間以及負序電壓的幅值和衰減時間。變壓器定值的整定計算過程中，不僅要遵循理論計算和經驗，也要結合現場一次設備的具體情況，這樣次級保護裝置才能有效的保護一次設備的正常運行。

2.星三角啟動改變電動機轉向的正確方法

星三角啟動電路中，改變電機的轉向可以從電源側調整任意兩相電源的相序，如果在接觸器下端或者電動機接線盒內進行調線，則需要調整4根線，必須將U1、V1和U2、V2同時進行調整，這樣電動機的轉向才能改變。

通過以上檢查、分析及判斷，電動機星三角接線錯誤是導致變壓器及進線開關過流跳閘的直接原因，4#變壓器空載投運時過流跳閘判斷為勵磁涌流所致。

TM712

B

1671-0711（2015）03-0058-03

2014-06-08）