超超臨界1050MW機組400V母線自動調壓器燒損異常探究

郭航 郭建仙 劉林城

摘要：電力系統運行中經常發生電氣設備過熱損壞等事故，若發現不及時或處理不當甚至造成電力設備燒毀、火災、事故范圍擴大等嚴重后果。本文針對某電廠兩臺超超臨界1050MW機組400V照明PC段自動調壓器發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，為確保大型火電機組電氣設備安全穩定運行積累寶貴經驗。

關鍵詞：電氣設備；火災；穩定運行

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

某電廠地處中國東南沿海，夏季機組負荷高，面臨著潮濕、多霧、多雷雨、多臺風、高溫悶熱等氣候，對設備可靠性要求較高。近年來電力系統電氣設備火災時有發生，電氣運行設備作為全廠運行命脈，在夏季保證安全穩定運行，尤顯重要。

1 概況

6月22日，機組400V照明PC段自動調壓器發生柜體冒濃煙，打火花，著火跡象。照明PC段自動調壓器上口即為照明變，若火勢擴大、蔓延可能導致6kV母線失電設備損壞、機組非計劃降出力、甚至非停，后果不堪設想。異常發生后，當班運行人員當即通過切換事故照明MCC電源，隔離異常設備機組照明PC段自動調壓器，照明變及照明PC段母線停電測絕緣等工作，將照明PC段母線由備用電源恢復送電。

1.1 事件處理過程

1.1.1 發現機組照明PC段母線電壓、機組事故照明MCC段母線電壓波動，最低至355V，機組照明PC段電流119A、機組事故照明MCC段電流23A，令巡檢至就地檢查核對；

1.1.2 就地發現機組汽機房400V配電間內有明顯焦臭味且機組照明PC段上自動調壓器柜體冒濃煙，打火花，有著火跡象，值長立即通知消防隊機相關人員到場協助處理，巡檢開啟就地軸流風機；

1.1.3 立即盤點照明PC 段上負載情況，必要時將重要負載轉移，確保機組安全，將機組事故照明MCC由機組照明PC段帶切至機組保安MCC B段帶，確保現場事故照明正常投用。

1.1.4 斷開機組照明PC段工作電源進線開關，確認機組照明PC段工作電源進線開關在熱備用，斷開機組照明變高壓側開關，將照明PC段母線以及照明變停電。

1.1.5 檢查開關柜內氣溶膠消防系統和配電室內煙感消防系統是否動作報警。

1.1.6 檢查確認自動調壓器柜冒煙減少，若有明火，立即聯系消防隊進行滅火。在滅火后和設備部電氣人員共同確認故障設備，判斷故障原因并確認是否可以隔離。

1.1.7 執行故障點隔離，將機組照明變高壓側開關、機組照明PC段工作電源進線開關、機組照明PC段備用電源進線開關由熱備用轉冷備用。

1.1.8 記錄機組照明PC段上所有負載名稱，將照明PC段上負載轉冷備用。

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

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

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

1.1.12 檢查確認02檢修變運行正常，02檢修變至#4機組照明PC備用電源開關運行正常，投入#3機照明PC段備自投裝置面板上“備自投總閉鎖”功能壓板。

1.1.13 將機組照明PC段備用電源進線開關由冷備用轉熱備用，合上機組照明PC段備用電源進線開關，檢查機組照明PC段母線三相電壓正常。

1.1.14 恢復機組照明PC段母線負載送電。

1.1.15 執行#4機照明PC段自動調壓器檢修安措。

2 電氣設備發生火災的原因分析

2.1 電氣設備絕緣擊穿

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

2.2 電氣設備運行發熱

電氣設備和線路在運行時總會發熱，原因有以下幾種：

2.2.1 電流在導體的電阻上產生熱量；

2.2.2 鐵心損耗產生的熱量；

2.2.3 絕緣介質損耗產生的熱量。在正常情況下，發熱與散熱能在一個較低的溫度下達成平衡，這個溫度不超過電氣設備的長期允許工作溫度，不會有危險高溫出現，只有當正常運行遭到破壞，使發熱劇增而散熱不及，這時才可能出現溫度的急劇升高，以至出現危險的高溫，這種危險的高溫在條件恰當的時候就會引發火災。

2.2.4 接觸不良，當工作電流通過時，在接觸電阻上產生較大的熱量，使連接處溫度升高，高溫又使氧化進一步加劇，使接觸電阻進一步加大，形成惡性循環，產生很高的溫度，可達千度以上，使附近的絕緣軟化造成短路而引發火災，也可能直接烤燃附近的可燃物而引發火災。

2.2.5 過電流，原因包括過載和短路。過電流產生的熱效應是電氣火災的直接或間接原因。

2.2.6 異常電壓升高，是電力系統在運行過程中，因故障原因而導致的工頻電壓升高，用電設備的發熱與電壓的二次方成正比而引發火災。

3 注意事項及整改措施

3.1 照明PC段自動調壓器異常處理注意事項

3.1.1 處理電氣設備冒煙、著火等異常時，佩戴好個人防護用品，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機及配電室前后門通風；

3.1.2 進入配電室后，查明異常設備間隔名稱及時核對匯報，不得盲目私自操作。

3.1.3 檢查該配電室空調運行情況、溫濕度參數正常，排出環境溫度影響；

3.1.4 進行機組照明PC段母線隔離，應在ECMS畫面上斷開照明PC段母線工作電源進線開關，避免備用電源進線開關自動合上；母線斷電前應確認重要負荷已轉移；

3.1.5 查明機組照明PC段母線上無重要負荷，記錄該母線上原運行負載后將所有負載停電，對母線停電隔離；

3.1.6 事故照明MCC由照明PC段切至機組保安MCC B段后，應檢查現場事故照明投入正常；

3.1.7 對機組照明PC段母線測量絕緣（需考慮母線PT、PC段母線電加熱及進線開關控制電源對絕緣值的影響）。

3.1.8 緊急情況下，就地開關停送電操作必須一人操作、一人監護。

3.1.9 若就地具體異常開關難以判斷時，要求對該段母線上所有負載進行測量絕緣；

3.1.10 我廠廠用電系統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，除塵變采用本機組除塵備用變作為備用變，當正常運行的一臺照明變或除塵變存在異常停電時，需切至備用變帶，但備用變容量與運行變壓器容量一致，備用變在已接帶一段PC母線運行時，若另一運行照明或除塵變壓器再發生異常而自動切換至備用變接帶時，則可能導致備用變過負荷。因此為防止備用變過負荷，此時應投入另一段正常運行PC段備自投裝置上的“備自投總閉鎖”壓板。

3.2 照明PC段自動調壓器異常處理整改防范措施

3.2.1 嚴格執行公司及部門機組設備迎峰度夏相關措施；

3.2.2 氣溫超過35℃以上時組織人員加強對重要區域、重要設備、重點部位進行檢查，開展紅外成像測溫工作，尤其加強對變壓器溫度及各配電室濕度等情況的檢查，保證巡檢周期、巡檢內容和巡檢質量。

3.2.3 認真組織開展反事故演習工作，提高應急處置能力，同時對演習過程中發現的問題及時安排整改。

3.2.4 加強汽機廠房屋頂風機，各配電間、操作間、機房、值班室空調、通風機等運轉情況檢查，監視各電子間、勵磁小間、配電間的環境溫度，空調系統異常時及時聯系處理。

3.2.5 迎峰度夏期間，定期對各配電室變壓器及開關觸頭、銅排等進行熱成像儀檢查；

3.2.6 運行人員熟知6kV段、各PC段、MCC段所帶重要負載，就地備自投裝置功能、壓板投退規定等，做到心中有數；

3.2.7 環境濕度大時，加強防潮檢查，對6kV電機無電加熱器隨電機起停自動投切的功能，需運行人員手動投切電加熱器，保證備用電機的絕緣在啟動時合格；

3.2.8 室外大雨時，應安排檢查室外端子箱、控制箱柜門以及配電室門窗關閉嚴密，發現柜門關不上，密封條老化等缺陷要及時通知檢修處理。端子箱、控制箱、開關柜有防潮加熱器的，要確保投入，并定期用測溫儀檢查防潮加熱器的溫度是否正常。

4 注意事項及整改措施

電氣設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機組的安全穩定長周期運行具有重要影響。基于福建地區地域特點和區域內火電機組的調峰任務也愈來愈突出，我們要重視電氣設備問題，并通過勤巡嚴查和專業技術防范措施等手段及時發現電氣設備異常，避免事故擴大，確保企業安全生產。

參考文獻：

[1]林東旭、電氣設備異常發熱的預防探討、中國高新技術企業、2015年06月、版本（2015年第32期）、頁號59.

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

作者簡介：

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

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

[3]劉林城、男、1983年06月22日、2006年畢業于西安電力高等專科學校、神華福能發電有限責任公司、目前從事火電廠集控運行工作、集控運行值長、工程師、主要研究火電廠集控運行方向、福建省石獅市伍堡集控區21號、362700、電話（18005053537）、E—mail 290335227@qq.com。