一起断路器越级跳闸故障的原因分析与处理

33 第11卷 (2009年第 8期) 电力安全技术 平圩发电厂是一座燃煤电厂，装机容量2×600 MW＋2×640 MW，发电用煤主要靠铁路运输。在 铁路运输不能保证机组用煤与存煤的需要时，采用 汽车运煤。在该公司的4号门除安装有铁道衡外，还 安装有汽车衡。在铁道衡、汽车衡的上部各安装一 套煤样采集设备，以对火车、汽车来煤进行全面检 测。2008-09-27，在该公司汽车衡煤样采集室发生 一起断路器越级跳闸事件。下面阐述当时的处理过 程并对故障原因进行分析。 1 系统说明 限于篇幅，将原电气接线图绘制成如图 1所示 的简图。在进线电源开关柜内安装有总电源开关 QF00，以及其下口的4个负荷开关：采样机电源开 关QF01、室内外照明及空调电源开关QF02、检修 电源QF03、备用电源开关QF04。在采样机控制柜 内安装有总电源开关QF05(电源取自QF01的下口)， QF05的下口接有大车电源开关QF1、小车电源开 关QF2、采样头升降电源开关QF3、采样旋转电机 电源开关QF4、集料斗电源开关QF5、给料机运行 王 萍 （平圩发电有限责任公司，安徽 淮南 232089） 一起断路器越级跳闸故障的 原因分析与处理 电源开关QF6、给料机摆动电源开关QF7、料斗插 板电源开关QF8、破碎机电源开关QF9、缩分电源 开关QF10、集样器电源开关QF11以及行车照明、 控制柜内的用电设备等。 图 1 电气接线简图 该机的整机功率为 40 kW，各主要负荷的功率 如下：大车电机的功率为 2× 2.2 kW，小车电机的 功率为 3 kW，采样升降电机的功率为 4 kW，采样 旋转电机的功率为 15 kW，集料斗电机的功率为 0.12 kW，给料机运行电机的功率为 0.37 kW，给 后迅速形成总指挥部和现场指挥部点面结合、全面 指挥的应急体制，第一时间稳定员工情绪，组织生 产恢复和生活自救工作；完善地震及各项 专项预案，从单一救灾向综合应急管理提升；积极 联合、动员当地群众进行垮坝应急预案的演练，做 到主动应对危机事件。 (2) 组建专业化、规范化的应急队伍。各个职 能部门相关领导作为危急事件管理工作的责任人， 组建相关专业化、规范化的应急队伍；各个职能部 门管理和锻炼 on-call人员，做到“召之即来，来 之能干”。 (3) 加强和确保信息传递。应急指挥部成立专 门的信息统计小组，确保信息准确无误地传递，规 范信息报送的内容和格式。 (4) 积极开展应急教育，加强应急宣传。在日 常的安全规范学习中，应积极开展应急教育学习， 使各级、各类人员清楚各自的职责；同时利用广播、 电视、报刊等手段，加强应急管理的宣传。 5 结束语 根据《电力系统破坏性地震应急预案》以及 2008-08-26国家能源局印发的《汶川地震灾区水 电站恢复重建导则》可以看出，面对“5·12”地震 这样大震级的破坏性地震，保障大坝安全及电力系 统稳定是地处地震带水电站的 2个重要控制因素， 是制定破坏性地震应急预案及应急管理工作的重中 之重，值得电力系统各重点水电厂探索和思考。 (收工日期：2009-01-14) S higufe nxi事 故 分 析 第11卷 (2009年第 8期)电力安全技术 34 料机摆动电机的功率为 0.12 kW，料斗插板电机的 功率为 0.37 kW，破碎机电机的功率为 7.5 kW， 缩分电机的功率为 0.37 kW，集样器电机的功率为 0.75 kW。 2 故障现象及初步处理过程 当日上午 9时许，汽车衡煤样采集室在煤样采 集过程中突然全部停电。就地检查发现：电源总开 关QF00、采样机电源开关QF01均在脱扣状态。 首先将电源总开关QF00及其下口的负荷开关 全部断开，对QF00下口的负荷电缆进行绝缘电阻 测试，未发现异常；将总开关复位并重新合上电源 总开关后，测量开关下口电压正常；合上室内外照 明及空调电源开关QF02、检修电源QF03，煤样采 集室照明恢复正常。 接着将采样机电源开关QF01和下口的QF05开 关断开，对QF01至QF05之间的电缆进行绝缘电阻 测量，确认无异常后合上QF01开关；断开QF05下 口的所有负荷开关、取出所有熔丝后，对QF05下 口的母线、电缆进行绝缘测试，全部合格；分别对 QF1，QF2，QF3，QF4等下口的设备进行绝缘测 试，重点对采样旋转电机进行了直流电阻测试，也 未发现异常。 根据检查结果判断，这起跳闸事件应该是由过 负荷引起的。根据跳闸时的具体情况，初步判断是 采样旋转电机堵转。随后恢复全部供电，让操作人 员操作采样旋转电机反向转动，将卡在采样头中的 大煤块落下后，采样机恢复正常工作。 3 原因分析及进一步处理 按设计理念，采样旋转电机被堵转而过负荷， 电动机保护QM4中的热保护应动作，使QM4跳开。 即使QM4不动作，也应该是采样旋转电机电源开关 QF4、电源开关QF05按顺序依次跳闸，断开故障 部分。但实际情况为什么是QM4没有跳闸，QF4， QF05也没有跳闸，而是采样机电源开关QF01、总 电源开关QF00均脱扣呢？为查明原因，按照图纸 上给出的各开关型号进行了核对，对电气回路的配 置进行检查，发现 2个问题： (1) 就地的采样机电源开关QF01与图纸中的型 号不一致，图纸中的型号为NS100N TM 100A 3PF， 而就地检查时却发现是NS100N TM 40A 3PF； (2) 采样旋转电动机保护QM4中的热保护整定 值为 45 A，而QF4的型号为GV2ME32+AE1(25～ 32 A)，整定值为 32 A。 QF01跳闸的原因到此初步明朗：采样机电源 QF01的容量比QM4中的热保护整定值小，比QF05 的容量也小，是此次旋转电机堵转造成采样机电源 QF01越级跳闸的真正原因。采样过程中，采样头 下降到一定位置时，采样旋转电机正转采样。采样 头是旋转电机的轻载负荷，正常工作时的电流一般 只有20 A左右，当有大煤块卡涩采样头时，采样机 旋转电机电流增大，并未超过 32 A，此时采样头 升降电机(功率为 4kW)也在工作，加上照明及其他 负荷，几者的电流值相加超过了 40 A，造成 QF01 脱扣。 至于总电源开关QF00脱扣，应该是一种巧合： QF00的型号为 NS160N TM 160 A 3PF，下口除 接有采样机电源开关QF01外，还接有照明、空调、 检修电源等负荷，在旋转电机堵转瞬时或期间，照 明、空调、检修电源等回路出现短时故障，或者检 修、备用电源回路中有临时大负荷工作(当时接有 大功率空压机等负荷)，几者的电流值相加超过了 160 A，造成总电源开关QF00脱扣。 分析出越级跳闸的原因以后，将采样机电源开 关 QF01按图纸更换为 NS100N TM 100 A 3PF， 并将其他设备型号与设计图纸进行了再次全面核 对，未发现问题。 针对QM4中的热保护整定值超过QF4最大值 的问题，我们又做了进一步的分析，认为采样头电 机为轻载启动，QF4容量虽然偏小，但调整到 32A 能维持正常运行，不更换；但QM4中的热保护整定 值明显偏大，结合QF4的容量，将其整定值调整为 32 A(约为 1.1倍额定电流)，至此问题彻底解决。 4 预防措施 (1) 加强对安装和检修人员的技术和责任 心教育，在安装设备或更换备品备件时，检查设备 型号一定要与设计图纸相符合； (2) 加强设备的维护检查和操作前检查，发现 异常时及时消除； (3) 发现电机有堵转迹象时，立即反转电机，将 大煤块落下，防止电机过负荷工作； (4) 考虑到空调、照明等负荷，使用检修电源 时，负荷电流最大不要超过 40 A。 　　　　　　　　　　　　(收稿日期:2008-12-31) S hi gufe nxi事 故 分 析