某電廠6 kV公用A段母線故障原因分析與整改措施

魯鵬 黃佳 陳世彪

摘要：以某2×660 MW電廠廠用電6 kV公用系統A段母線故障為例，對事故原因進行了分析，得出故障原因主要在于檢修人員、運行人員工作執行不到位以及380 V段馬達保護器定值設置存在問題，并就此提出了整改措施。

關鍵詞：6 kV開關;母線;故障;馬達保護器

0 引言

在火力發電機組中，6 kV公用A段一般都帶有重要的輔機設備，直接影響著發電機能否長期可靠運行。某火電廠2×660 MW發電機組6 kV開關檢修時，開關上口短路線未拆進行送電，開關爆炸，導致6 kV公用A段母線短路。事故前，#1機檢修，#2機運行，廠用電公用部分轉移到#2機，6 kV公用A段通過公用A、B段的聯絡開關與6 kV公用B段相連，再由6 kV 2B段供電。6 kV公用A段母線短路，導致#2機380 V段多臺輔機跳閘，進而引起#2機跳機。工作人員通過查找并分析事故原因發現，部分380 V段輔機馬達保護器定值設置存在問題，修改定值后，#2機恢復正常運行。

1 事故簡介

事故發生前運行人員將#1氧化風機送電，小車送入工作位時三相短路爆炸，隨即6 kV公用A、B段母聯開關跳閘切除故障。短路期間380 V汽機PC2B段、380 V鍋爐PC2B段電壓驟降，備用電源自投裝置動作，#2機保安MCC2B段上#2爐A空預器傳動裝置主電機、#2爐B空預器傳動裝置主電機等多臺輔機跳閘，DCS系統檢測到兩臺空預器傳動裝置主電機跳閘后，MFT動作，#2機組跳閘。

2 事故檢查

工作人員在事故檢查中發現，事故前后6 kV 2B段、公用B段及380 V保安段MCC2B的三相電壓出現了明顯的波動。

6 kV 2B段母線電壓Ua、Ub、Uc在事故發生后的變化情況如圖1所示，發生了明顯的短路現象。

6 kV公用B段母線電壓Ua、Ub、Uc在事故發生后的變化情況如圖2所示，發生了明顯的短路現象。

保安段MCC2B段母線電壓Ua、Ub、Uc在事故發生后的變化情況如圖3所示，發生了明顯的短路現象，備自投動作152.646 ms后，母線電壓恢復正常。

3 原因分析

由圖1、圖2、圖3的Ua、Ub、Uc電壓波動情況對比可以看出，6 kV公用B段和6 kV 2B段的短路時間為400 ms，400 ms后，6 kV公用A、B段母聯開關保護出口切除故障。故障期間，6 kV公用B段和6 kV 2B段母線三相電壓下降，且三相對稱，而汽機2B（保安MCC2B）380 V段母線電壓除了前4個周波對稱外，到了第五個周波，幅值和相位不再對稱。

#2機汽機PCAB段和鍋爐PCAB段各安裝有備用電源自投裝置，電壓定值為63 V（相電壓，三相同時滿足低電壓時動作條件），到了第4個周波時，條件滿足，備自投動作，到了第五個周波時，三相電壓不再對稱，原因是備自投動作，先跳進線開關，后合母聯開關，跳開進線開關時，保安MCC2B段上電機惰行，母線殘壓和備用電源電壓疊加后的母線電壓不再對稱，所以負載電機三相電流不再對稱。由于馬達保護器接地保護的判別條件是3I0=Ia+Ib+Ic，因此，當3I0達到定值（50%Ie，時限0 s）時，出口動作，而由于#2爐A空預器傳動裝置主電機、#2爐B空預器傳動裝置主電機同位于保安MCC2B段上，因此，同時被跳開，最終導致機組跳閘。

分析故障原因可知：事故的主要原因是由于高壓側短路，低壓側電壓下降，備自投裝置切換時母線電壓不對稱導致380 V段輔機馬達保護器動作。

4 整改措施

（1）從備自投裝置動作到母線電壓恢復，時差152.646 ms，備自投動作后，保護動作，因此考慮零序保護延時250～300 ms，躲過6 kV公用A、B段母聯開關跳閘切除故障時間400 ms。當備自投動作母線電壓不對稱時，保護不出口，當母線電壓恢復時，判別條件不再滿足，馬達保護器從而躲過備自投切換引起的裝置動作。本次調整定值的馬達保護器范圍只限于裝有備自投的380 V PC段以及和該PC段相連接的MCC分支，其他部分定值不變。

（2）開關檢修時，檢修人員以及運行人員應嚴格按照工作票以及操作票制度，開關恢復時，一定要拆除接地線。

5 結語

本文主要分析了一起某電廠6 kV公用A段母線故障導致機組停機的事故案例，經分析事故原因主要是由于馬達保護器定值設置存在問題。由于設計、定值整定和調試中的問題通常在事故發生后才得以發現，威脅機組的穩定運行，因此，相關人員在日常設備管理中需要認真檢查整定計算中的定值是否存在問題，以便在事故發生前排除隱患。

[參考文獻]

[1] 黃幼茹.防止電力生產事故的二十五項重點要求[J].電力安全技術，2014，16（6）：67-70.

[2] 高艷，陳雪峰，張棋，等.繼電保護和安全自動裝置技術規程[J].電力自動化設備，2009，29（7）：118-122.

[3] 劉龍舞.備自投系統存在的問題及改進方案[J].電氣應用，2014（9）：100-102.

[4] 康繼良.6 kV開關柜故障分析及處理[J].電工技術，2011，9（3）：5.

[5] 火力發電廠廠用電設計技術規定：DL/T 5153—2002[S].

收稿日期：2020-02-06

作者簡介：魯鵬（1987—），男，安徽馬鞍山人，研究生，工程師，研究方向：繼電保護。