一起配电室开关柜火灾原因分析及纠正措施

2015-03-24罗萼

电力安全技术 2015年3期

关键词：额定电流辅机熔断器

罗萼

（广东粤电中山热电厂有限公司，广东中山 528445)

一起配电室开关柜火灾原因分析及纠正措施

罗萼

（广东粤电中山热电厂有限公司，广东中山 528445)

介绍了一起配电柜引风机回水提升泵电源抽屉柜起火延燃事故，阐述了事故的处理过程，从检查过程、DCS运行记录及电机三相绝缘3方面分析了事故原因，指出电机在缺相期间因B，C相电气元件接触时间过长，导致电源抽屉内部元件发热严重而引发电源抽屉柜着火，提出了相应的预防措施。

开关柜；提升泵；电气元件；火灾

1 事件经过

某日，某电厂机组正常运行。15:00，脱硫配电室380 V配电柜1、2号炉引风机回水提升泵电源抽屉柜起火延燃，烧毁邻近2个流化风机抽风机电源抽屉柜和1个备用电源抽屉柜，运行人员手动切断脱硫380 V段及6 kV电源，脱硫系统退出运行。20:35，抢修人员将故障点隔离后重新投入脱硫系统，机组运行恢复正常。

2 事件处理及检查

(1) 首先将着火部位的火扑灭，如脱硫配电室380 V配电柜1、2号炉引风机回水提升泵电源抽屉柜，2个抽风机电源抽屉柜，1个备用电源抽屉柜等。

(2) 在脱硫380 V配电室敷设临时电缆，增设抽风机将配电室内浓烟排出。

(3) 解开1、2号炉引风机回水提升泵电源所在380 V配电柜后三相电源进线母排，将故障点与系统隔离。

(4) 用吹风筒、碎布对脱硫380 V配电室内所有低压配电抽屉柜本体及柜内电气元器件附着的烟尘进行清洁，防止污闪事故发生。

(5) 检查脱硫配电室其他设备、电缆层电缆、脱硫电子室设备。打开吸收塔除雾器、加热器人孔从外部检查吸收塔衬胶、除雾器格栅等是否正常。

(6) 1、2号炉引风机回水提升泵电源抽屉柜的三相熔断器已被烧熔，动力接触器、热继电器已被烧毁，仅剩下裸露的铜线。

(7) 解体1、2号炉引风机回水提升泵电机，发现电机B、C相线圈对地绝缘异常，阻值为0，线圈已完全烧毁；A相线圈对地绝缘正常，但线圈已开路；提升泵本体正常，无卡涩。

3 原因分析

3.1 检查过程

(1) 检查1、2号炉引风机回水提升泵电源抽屉柜内的动力接线，发现安装提升泵时的铜芯线已由原1.5 mm2改为4 mm2。查看电工手册，发现4 mm2铜芯线的安全电流为42 A，满足提升泵电机额定电流15 A的运行要求。

(2) 检查1、2号炉引风机回水提升泵电源抽屉柜内的热继电器，发现已由原T16(额定电流为10 A)改为西门子3UA54(额定电流20～32 A)，动作电流已调整到20 A，符合热继电器动作电流为电机额定电流1.1～1.3倍的要求。

(3) 检查1、2号炉引风机回水提升泵电源抽屉柜内的熔断器，发现已由原4 A熔断器改为100 A熔断器，作为电动机的瞬时型短路保护，按躲过正常电动机的启动电流配置(即躲过电动机额定电流的4～7倍)，应选取60～105 A熔断器，实际采用的熔断器符合要求。

(4) 检查1、2号炉引风机回水提升泵电源抽屉柜内的动力接触器，发现为B16(额定电流为23A)接触器，满足提升泵电机额定电流15A的运行要求。

(5) 检查1、2号炉引风机回水提升泵开关柜的运行情况，发现从2009年12月改造安装完毕至事故发生前，其运行一直良好，在各个运行值启动运行期间都未出现因柜内元器件达不到容量要求而发热的现象。

3.2 DCS运行记录

查DCS记录：08:32:34，YFJTSB启动(手动操作启动)；08:32:36，引风机提升泵启ALM(启动指令发出)；08:32:39，引风机提升泵启NR(运行状态返回，启动指令复位)；09:00:21，YFJTSB停止(手动操作停止)；09:00:23，引风机提升泵停ALM(停止指令发出)；09:00:26，引风机提升泵停NR(停止状态返回，停止指令复位)；14:56:55，YFJTSB启动(手动操作启动)；14:56:56，引风机提升泵启ALM(启动指令发出)；14:57:01，提升泵电流PV=6.1A，IOP(电流超限)。

在DCS系统中，当负载电流正常缓慢上升时，电流检测正常；当负载电流因故障瞬时上升时，由于DCS电流卡件检测周期的限制，无法正确检测到实际故障电流大小，只能报故障发生前存储的电流值，此时虽然已报电流IOP超过电流40 A测量量程，但只显示提升泵电流PV=6.1A。

14:57:01，引风机提升泵启NR(等待运行状态返回时间超4 s，启动指令复位)；14:57:01引风机提升泵PV=0,ANS+(运行状态未返回，故障报警)；14:57:37,YFJTSB启动(手动重新操作启动)；14:57:39，引风机提升泵启ALM(启动指令发出)；14:57:45，引风机提升泵PV=0，ANS+(运行状态未返回，故障报警)；14:57:45，引风机提升泵PV=0，ANS+Recover(报警恢复正常)；14:58:04，提升泵电流PV=18.2 A，IOP Recover(电流恢复正常显示)；14:58:05，引风机提升泵PV=2，ANS+Recover(运行状态返回正常)。从以上记录可以看出以下几点：

(1) 08:32:34，启动1、2号炉引风机回水提升泵电机，提升泵的电流不会出现IOP，即启动电流未超过40 A，启动指令发出3 s后状态反馈回来复位启动指令，电机处于正常状态；

(2) 14:56:55及14:57:37 2次启动提升泵电机，每次启动都有电流IOP报警(即超过DCS显示量程40 A)，表明第1次启动时电机就存在故障电流；

（3）14:58:04，引风机回水提升泵电机IOP报警恢复，瞬时电流为18.2 A，此时熔断器开始熔断，电流下降；

(4) 15:00:03，引风机回水提升泵电机有电流IOP报警，此时熔断器彻底熔断，造成测量回路变送器失去电源供电，无4 mA电流输出。

另外上述事故发生时，380 V脱硫配电段靠2号脱硫变74B供电，查其高压侧674开关电流曲线，发现在14:56:59，电流从38.5 A升至41.2 A运行，在14:58:07又恢复到38.5 A运行；折算到低压侧，即电流从600.4 A上升到648.9 A运行。检查发现，此期间只启动了引风机回水提升泵电机单一负荷，这表明此时提升泵电机的运行电流为48.5 A；在14:58:07-15：17:06开关拉电期间，674开关电流一直约为38.5 A。从674开关电流运行状况来看，在整个事故发生过程中，380 V脱硫段都未发生短路事故。

3.3 电机三相绝缘

解体1、2号炉引风机回水提升泵电机，发现电机B、C相线圈对地绝缘异常，阻值为0，线圈已完全烧毁；A相线圈对地绝缘正常，但线圈已开路。检查烧毁的抽屉电源柜，发现其100 A熔断器已全被熔断，熔断器到接触器的A相连接线与接触器连接的触头完好，B、C相触头烧融。因此可以得出结论：电机是由于A相线圈开路缺相，造成B、C相线圈过流而烧毁的。

结合DCS记录、电机解体情况及开关柜内元件情况分析，引风机回水提升泵电机在启动时发生了电机本体A相缺相故障，而电动机在进入两相电源启动状态时(电机转子此时有可能未启动旋转)，两相电流是额定电流的3～6倍，比正常启动电流小，比电动机额定电流大得多(根据DCS记录分析，缺相时运行电流为48.5 A)，造成B、C相电流增大且在DCS上显示电流IOP；在电机缺相运行期间，提升泵电源抽屉柜内热继电器，未能正确反映缺相过热动作跳开动力接触器，或动力接触器粘死不能断开，造成柜内B、C相电气元件接触时间过长，导致电源抽屉内部元件发热严重，引发电源抽屉柜着火，同时造成电机B、C相线圈烧毁、三相相熔断器受热熔断。