某電廠輸煤皮帶高壓電機偷跳原因分析及處理

高二軍

中國能源建設集團華中電力試驗研究院有限公司 湖南 長沙 410015

引言

斷路器作為電動機一次回路的主要電氣元件,其安全、可靠運行對保證電氣設備安全、電廠輸煤系統正常工作起關鍵重要工作。在實際運行工程中,斷路器會出現誤動、拒動、偷跳、機構卡塞、等問題。隨著設備技術的更新,斷路器偷跳現場雖然不經常發生,但如果不能正確處理,容易出現中間某條皮帶停運,造成后面皮帶堵煤,甚至整個煤斗內斷煤,引發鍋爐停運等聯鎖反應。有必要對其原因進行分析、以便采取措施,提高斷路器安全、穩定運行能力。

1 偷跳概念

斷路器偷跳是指斷路器在運行工程中,微機繼電保護裝置無動作記錄、無人員人為操作、聯鎖邏輯未出口而發生的斷路器跳閘。造成斷路器偷跳的原因很多、主要有控制電源單極或者雙極接地,線圈動作電壓不滿足設計規范,控制電纜有感應電壓、交流電源串入直流電源,非運行人員誤動緊急按鈕、聯鎖邏輯不正確或者設置不合理等原因。

2 事例描述

2019年11月12日18：32分,某電廠1、2、4、8號皮帶開始啟動向爐前煤斗上煤工作。18點37分,4號皮帶突然跳停,電機電流有11 A 變為0 A,1、2號皮帶電機聯跳,上煤系統中斷。

3 異常處理過程

4號皮帶電機跳停后,立即進行了如下工作

3.1 查看DCS系統記錄,是否有人員誤操作。

3.2 安排運行人員到高壓配電室查看綜合保護裝置動作記錄。

3.3 4號皮帶電機旁查看事故按鈕是否有人誤動事故按鈕。

3.4 檢查電機本體及皮帶系統是否有異常。

通過調取DCS記錄,發現未有人員發出停止指令,1、2號皮帶聯跳是因為4號皮帶跳閘。通過運行人員檢查,4號皮帶電機微機綜合保護裝置未有保護動作記錄,事故按鈕處于分狀態,沒有人員誤操作。

4 異常原因分析

綜合以上情況分析,初步判定為斷路器偷跳。通過調取高壓斷路器廠家圖紙及設計院圖紙,4號皮帶電機二次控制原理簡圖如下：

從上簡圖看到,斷路器要發生跳閘,主要是以下原因：

4.1 配電室有運行人員就地誤操作造成斷路器分閘,但配電室已交電廠運行管理,管理嚴格,通過監控調查沒有人員進行操作。

4.2 DCS遠方分閘：通過調取DCS操作記錄,沒有4號皮帶遠方分閘指令發出,排除人為操作。

4.3 就地有緊急情況,有人拉動了拉繩開關,觸發ZJ1繼電器造成斷路器跳閘。但現場運行反應,當時上煤正常,沒有拉繩開關動作事件。

4.4 皮帶發生重跑偏,通過皮帶現場情況機DCS記錄,皮帶未發生重跑偏現象。

根據以上情況分析,造成4號皮帶偷跳的原因應該在ZJ1或者ZJ3繼電器上,因為4號皮帶最長,拉繩、跑偏開關多,容易造成繼電器誤動。

ZJ1和ZJ3繼電器參數如下：

型號：RXM2AB2 額定電壓230V 容量：250VA

生產廠家：施耐德

根據以上設備參數判斷,此設備用到控制回路里不合適,功率偏小,容易發生誤動。根據反措要求,用于控制回路的繼電器功率要不小于500 W。

對繼電器動作電壓進行檢查,動作電壓187V,滿足85%-110%額定電壓下可靠動作要求。當電壓69 V時可靠不動作,滿足30%額定電壓下可靠不動作要求。

對電纜敷設接線情況檢查：

1、在拉繩及跑偏開關接線盒內屏蔽電纜未可靠接地。

2、拉繩、跑偏開關二次電纜中轉箱內二次電纜屏蔽層未可靠接地。

3、控制電纜與高壓電機動力電纜有共用電纜槽盒情況。

拉繩、跑偏開關電纜上感應電較高,最高時有73 V 交流電壓,已超過30%額定電壓下可靠不動作要求要求。

電纜敷設接線不規范造成感應電壓過高是造成開關偷跳的根本原因。5處理措施

5.1 針對控制電纜長,感應電壓高問題,對以下部位進行了處理

安裝單位在動力電纜及控制電纜同槽部位加裝絕緣隔板,降低感應電壓。

在控制箱電纜進線口分別穿管,避免電纜交叉。

5.2 控制電纜兩端接地,將控制電纜屏蔽層兩端可靠接地,降低感應電壓,將拉繩開關、跑偏開關接線盒內加裝接地端子,將屏蔽電纜與接地極可靠連接。

5.3 更換ZJ1J3中間繼電器,提高線圈額定功率,防止誤動作。

5.4 在中間繼電器線圈上并加250V、1Uf的濾波電容,減小交流感應電對繼電器核直流系統的的干擾。

改進效果：通過以上改進措施及一周的試運行,ZJIJ3等中間繼電器線圈上交流感應電壓降到19 V,通過濾波電容后,對直流系統基本無影響。4號皮帶沒有再發生誤動作情況,問題得到處理。

6 總結

通過本次斷路器偷跳的分析處理,為同類型輸煤設備安全運行奠定了基礎。同時針對發電廠輸煤系統線路皮帶長、拉繩、跑偏開關多,控制電纜長,施工不規范等問題,為設備故障處理提供了解決思路。在以后工程調試過程中應引起重視,將問題遏制在調試階段,避免在運行過程中出現此類問題。