6 kV开关电缆出线螺栓烧损导致机组跳闸事故分析

狄素珍，张林渠

（四川广安发电有限责任公司，四川 广安 638017）

0 引 言

某电厂#32机组厂用电接线部分，#32机组6 kV分为II A和II B两段。电动给水泵接于6 kV II A段；两台小机油泵电源均来自汽机保安MCC，而该MCC两路电源分别来自保安II A和保安II B段，电源只能就地进行手动切换。

1 事件经过

2月16日，#32机组负荷185 MW，A、B汽动给水泵运行，电动给水泵备用；运行人员接到缺陷处理申请，申请处理#32机组B小机润滑油站滤网差压高缺陷，拟启动电动给水泵旋转备用。具体地，10:22:46，启动电动给水泵后随即跳闸；10:22:48，A、B汽动给水泵跳闸；10:23:45，汽包水位低低发出；10:23:55，#32机组锅炉MFT；16:18:50，恢复机组并网运行。

2 检查处理情况

2.1 开关柜检查情况

现场检查发现，电动给水泵63225开关跳闸，开关后盖门被炸飞。

2.2 开关综保装置故障记录

经查，63225开关采用MMPR-620Hb电动机综合保护装置。10:22:47，差动速断、电流速断以及比率差动3个保护故障同时发出，3个保护跳闸报告记录见表1。

表1 3个保护跳闸报告记录

表1中：Ia1、Ic1为机端侧A、C相保护电流，Uab、Ubc、Uca为母线线电压，I1、I2为机端侧保护正序和负序电流，Ia2、Ic2为中性点侧A、C相保护电流，I1L、I2L为中性点侧保护正序和负序电流，Ida、Idc为A、C相差动电流，U1为正序电压，U2为负序电压，T为保护动作时间（毫秒级）。电流速断和比率差动保护动作时间相同，两个保护动作记录值完全相同，差动速断保护则提前8 ms，所以动作记录不相同。

查阅63225开关保护定值通知单[1-3]，电机额定容5 500 kW，PT变比为6 000/100，CT变比为800/5 ，电机额定电流为612.80 A，折算二次侧额定电流为3.83 A。

查3个保护定值如下：差动速断电流和比率差动门槛电流分别为34.47 A和1.92 A，比率差动制动系数和差流越限定值分别为0.50 A和0.57 A，差动速断和比率差动保护无延时；速断电流1和电流2（启动前后）分别为40.22 A和25.74 A，速断保护延时0.06 s；根据保护动作记录表，分析认为3个保护均为正确动作。

2.3 DCS的SOE记录情况

2.3.1 设备跳闸记录

10:22:46电动给水泵启动，10:22:47事故跳闸，对应MCC运行设备跳闸，联锁启动备用设备。

2.3.2 小机跳闸记录

10:22:47时，A、B小机安全油压低，A、B小机跳闸。

2.4 开关试验情况

对63225开关进行试验，试验结果正常，试验数据如下：

（1）三相电机电缆相间直阻为49.61 mΩ、49.65 mΩ以及49.73 mΩ；

（2）电机绝缘46.6 GΩ，开关整体绝缘10 GΩ，断口绝缘10 GΩ；

（3）三相开关回路电阻分别为12.7 μΩ、14.7 μΩ以及13.2 μΩ；

（4）开关整体耐压和端口耐压42 kV、1 min通过；

（5）三相开关合闸时间为50.5 ms、50.6 ms以及50.7 ms，合闸不同期时间0.2 ms；

（6）三相开关分闸时间为31.2 ms、30.9 ms以及31.0 ms，分闸不同期时间0.3 ms；

（7）分闸线圈阻值35.9 Ω，合闸线圈阻值36.2 Ω。

3 原因分析

机组跳闸原因在于汽包水位低低锅炉MFT，而汽包水位低低的原因在于电动给水泵跳闸，A、B汽动给水泵安全油压低跳闸。汽动给水泵跳闸的原因在于电泵出线短路引起6 kV母线瞬间失压，对应PC和MCC段瞬间失压，油泵交流控制接触器失磁跳闸，备用油泵虽联动正常。由于安全油压低保护无延时，A、B小机同时跳闸。6 kV母线瞬间失压的原因在于电动给水泵启动时，它的开关B相电缆出线螺栓烧损，三相弧光短路接地，开关跳闸后母线电压恢复。电缆出线螺栓烧损地原因在于出线鼻子与铝排的接触面氧化，使得接触电阻增大，启动电流大而导致烧损[4-5]。

4 暴露的问题

经过该事故总结系统暴露的问题如下：

（1）查6 kV真空开关检修文件包，无“螺丝检查紧固”等标准要求；

（2）专业管理对铜铝过渡风险认识不足；

（3）4台小机油泵电源同为汽机保安MCC，设计存在隐患；

（4）检修人员对螺栓松动危害性认识不足，螺栓紧固不到位；

（5）机组故障录波器死机，不能重启，后联系厂家处理；

（6）操作油蓄能器氮压失去，未能在异常情况下短时维持操作油压力；

（7）小机安全油压低未设置保护延时。

5 整改措施

针对存在以及暴露的问题，提出如下整改措施：

（1）扩大开关电缆出线接线孔，将原φ11 mm接线孔重新扩大至φ13 mm，使用φ12 mm不锈钢螺栓连接，代替原来的φ10 mm普通螺栓连接，以增大连接强度；

（2）对单孔连接两根电缆进行改型，两根电缆接头分别与母排连接；

（3）对容易弯折的电缆接头进行镀锡，更换原连接螺杆；

（4）在电缆接线头处张贴50～80 ℃的示温片，以便监视接头处的发热情况；

（5）检查和紧固开关的出线端子连接螺栓，对脱锡进行补焊；

（6）排查全厂6 kV开关的铜铝连接情况，并同步开展其他类似整改；

（7）将6 kV开关出线螺栓紧固纳入检修文件包，做好质量验收与监督；

（8）对汽机保安MCC段进行分段改造，将汽机保安MCC段由一段分成两段，负荷均布在两段汽机保安MCC上；

（9）重新充装小机操作油蓄能器氮气，确保蓄能器正常；

（10）通过DCS逻辑组态，小机安全油压低保护延时2 s跳闸。

6 结 论

6 kV开关出线连接螺栓不紧固造成开关合闸时发热烧损，进而引起三相短路接地，6 kV母线瞬间失压，对应380 V厂用电瞬间失压，最终导致锅炉MFT。针对这起事件，分析事件原因，指出暴露的问题，着重指出6 kV开关电缆出线连接螺栓管理上存在的不足，并提出相应的整改措施，以尽可能杜绝类似不安全事件的发生。