6kV高压电动机故障后防止再合闸原因分析及改进措施

王少盼

(陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西 渭南 714000)

1 事件概述

陕西渭河重化工有限责任公司(以下简称重化工)主要以生产尿素为主导产品，为满足工艺装置需求，化工装置现场配置6kV高压电动机共计28台，电动机启停控制方式通过高压断路器合分进行启停，其中锅炉四台高压电动机转速调节通过断路器加变频器进行控制，以满足工艺装置要求。

2019年8月6日17时30分左右，其中运行的P1604-2贫甲醇泵高压电动机故障停机，现场工艺人员在不明故障原因的情况下对该电动机现场进行二次启动，断路器合闸电动机再次带电启动后未正常运转，本体发出堵转时的嗡嗡声音，随后约10秒后工艺人员手动停机，再次启动过程中造成6kV电力系统电压迅速下降，从而导致了锅炉四台高压电动机变频器故障跳闸，蒸汽压力不足进而联锁导致工艺装置跳车。

2 故障分析

装置停车后通过材料收集，先后对锅炉四台高压电动机及P1604-2电动机一二次进行检查，锅炉四台高压电动机停车原因为变频器显示输入电源电压低故障跳闸，P1604-2电动机运行中跳闸原因为轴承损坏电动机过电流跳闸，二次启动后电动机未正常运转停机进行手动停机。经过深入检查并结合6kV电力系统电压曲线分析，P1604-2电动机在运行过程中轴承突发故障造成电动机电流瞬间增大导致微机保护装置过电流保护动作跳闸，事后检查电动机电缆及定子绝缘正常，轴承损坏，工艺人员在没有明确原因的情况下对此台电动进行现场再次启动，电动机堵转造成现场电机底座支撑水泥平台震裂，电动机轴承处出现冒烟现象，整个启动过程中，6kV电力系统电压严重下降，锅炉四台高压电动机变频器报输入侧电源低电压故障跳闸，进而导致整个工艺装置因蒸汽压力不足联锁停车。

针对此次工艺装置停车事件，电气人员会同工艺人员进行了共同讨论分析，会上一致认为这是一次可以避免的化工装置停车事件，故障起初为P1604-2电动机单台电动机停机仅仅影响工艺装置负荷，未对工艺其它装置造成影响，工艺人员在不明原因的情况下且未对备用泵进行一系列倒阀操作进行启动，为节约时间却对故障电动机进行再次启动造成了后续一些列事件的发生，导致了事故扩大，最终造成了工艺装置停车。

通过深入技术讨论并结合高压电动机合闸控制原理图(如图1所示)分析，高压断路器在接收到微机保护装置跳闸指令后断路器跳闸断开，断路器在分闸状态下，不论电动机或一次电缆故障是否消除，控制电动机的高压断路器合闸回路在接受到合闸指令时亦能进行再次启动合闸，工艺人员在不明故障原因的情况下进行现场再次启动高压电动机断路器依然能进行合闸操作，在故障状态下再次启动进而导致了后续一系列事件的发生。此次事故暴露出来重化工公司化工装置内高压电动机合闸二次控制回路普遍存在此类缺陷，为杜绝此类事故再次发生，应从技术层面上彻底消除此类隐患，最终讨论结果为应从电气保护、控制回路上进行技术改进以确保发生故障跳闸后在未明确故障消除的情况下杜绝高压断路器再次进行合闸而导致事故进一步扩大。

3 改进措施

通过此次事件，为杜绝此类事件再次发生，一方面通过修改操作规程，若6kV高压电动机故障跳闸后，工艺人员在未征得电气人员同意的情况下不允许进行再次启动，以免造成事故扩大。另一方面电气人员通过深入技术讨论并结合高压电动机合闸控制原理图(如图1所示)，在与微机保护装置厂家进行深入交流沟通后，对重化工公司内所有高压电动机断路器二次控制合闸回路进行技术改进，具体改进措施为：在图1中所示微机保护装置B05合闸出口至断路器合闸线圈回路中串联加装一对微机保护装置故障输出常闭接点(图中X12∶34与X12∶35之间)，运行过程中若微机保护装置检测到故障时，一方面发送跳闸指令，同时另一方面驱动故障输出常闭接点打开并且在未复位微机保护装置的情况下常闭节点保持常开状态，通过此打开接点能保证故障状态下合闸控制回路始终处于断开状态，再次发送合闸指令时确保断路器不会再次合闸导致事故进一步扩大。

此次改造完成后，运行至今偶尔出现过其它单台电动机故障后，工艺人员现场误再次启动电动机时电动机控制合分断路器不动作合闸，此举从技术层面上消除了人为再次启动高压电动机导致事故扩大的事件发生，为公司大大节约了经济损失，也提升了重化工公司的整体电气技术水平。

图1 合闸回路控制原理图Fig.1 Control principle of closing control circuit

4 结语

化工装置为保证连续稳定运行，装置内高压电动机的稳定可靠运行是一大关键，在出现6kV高压电动机故障跳闸后为将损失降至最低，并在未确定故障消除的情况下防止电动机再次合闸带电造成事故进一步扩大，通过对高压电动机控制合闸回路原理图进行一定的技术改进彻底消除此类隐患，从技术本质上杜绝此类事故再次发生，不但对单台电动机设备是一种保护，而且对化工装置6kV电力系统的稳定运行也起到了至关重要的保障作用。