一起主变冷却器全停事件原因分析

马 瑞

(淮沪煤电有限公司田集发电厂，安徽 淮南 232098)

0 引言

某电厂660 MW 机组主变压器，型号为SFP-720000/500，采用6+(1)组LK8-315 (310 kW)强油循环风冷却器。冷却器本体由椭圆形翼片管、散热风扇、潜油泵、构架构成，热油在管内流动，将热量通过翼片管传递到空气中，冷却过的油通过潜油泵闭路循环到变压器中，周而复始进行降温。冷却器正常运行时，由就地控制柜进行控制，4 组冷却器投运，另2 组投辅助档位热备用，当变压器油温持续上升至55 ℃和65 ℃时，热备用的2 组冷却器分别根据预先设定的逻辑自动投运。按机组运行规定要求，该主变冷却器最多同时投运6 组冷却器，保留1 组冷却器作为备用。

1 事件概述

1.1 事件回顾

某日16:10，运行人员监盘发现DCS 画面“主变工作或辅助冷却器故障”报警，机组长及巡检立即就地检查，发现2 号主变冷却器全停。运行人员在就地将“2 号主变冷却器控制柜”内的7 组冷却器转换开关均切至停用位置，将主变冷却器电源由电源I 切换至电源II，尝试启动主变冷却器，冷却器无反应，又重新将主变冷却器电源由电源II 切换至电源I，冷却器仍不运行。进一步检查发现7 组冷却器的28 个热偶均动作，立即对所有热偶进行复归，将主变冷却器电源再次由电源I 切换至电源II 后，主变冷却器正常启动。在事件紧急处理期间，2 号机组自动发电控制系统(automatic generation control，AGC)退出运行，运行人员手动将负荷由628 MW 减至608 MW，主变上层油温由56.6 ℃最高上升至62.6 ℃，整个事件(报警发生至冷却器重新投用)共计持续约20 min。

1.2 事件过程处理

冷却器全停后，检修人员当即配合运行人员对现场进行了勘查和处理，检查发现电机控制柜(motor control center，MCC)主变通风电源I 电源熔丝C 相熔断，在复归热偶并将主变冷却器电源由电源I 切换至电源II 后，重新启动主变冷却器，以保证主变正常运行。

抢修结束后，现场对MCC 柜进行了维护。更换了电源I 熔断器内熔丝，测量了电缆对地及相间绝缘，试验了电源I、电源II 之间自动、手动切换功能后，将冷却器重新切换至电源I 进行供电，设备恢复正常运行，各项参数满足规范要求，维持投入运行状态。

2 原因分析

根据事件检查处理过程以及图纸对照可知，事件直接原因为主变通风电源I 采用熔断器作为供电保护，熔断器长期使用老化导致C 相熔断，而其他两相正常带电，又因电源监视继电器只采集了A，B 两相电压，未采集到故障相电压，因而电源I 电源监视继电器无响应，未能实现故障电源切换功能，冷却风扇缺相运行，最终使热偶动作，导致冷却风扇全停。因电源故障、热偶动作等多重因素叠加的影响，运行人员手动切换电源供电后，因不满足启动条件，冷却器仍无法运行。

3 存在问题

(1) 电气控制回路设计存在不足。主变冷却器双电源切换控制回路设计存在不足，虽然主变冷却器的双电源控制回路设计有互锁自投功能，在电源监视继电器发现一路电源失去后，会自动切换另一路电源供电，但双路电源所使用的电源监视继电器只取了A，B 两相电源进行监视，而当C 相电源失去后，因电源监视继电器不动作，导致不能及时进行电源切换，从而发生了主变冷却器全停事件。

(2) 采用熔断器形式的电源保护。某电厂一期两台机组于2007 年投入运行，电厂所有400 V 负荷，无论重要与否，其一次电源均采用熔断器进行保护。熔断器因三相分开，导致单独一相出现问题时，其它两相仍能正常运行，且熔丝长期运行老化或熔断器底座氧化导致熔断器电阻增大，均可能导致熔断器异常熔断。如果使用的是塑壳断路器则不会出现单相断开，其他两相仍正常运行的问题，且塑壳断路器在反应速度、寿命上均优于熔断器。因此，主变通风电源I 使用熔断器作为电源保护，是导致主变冷却器全停事件发生的直接原因。

(3) 熔断器的使用及维护管理缺失。电厂内部对熔断器内的熔丝使用期限、安装要求未做明确规定。日常使用时，熔丝熔断后才进行更换，且运行人员送电时如果熔丝插入不够严密也可能会导致熔断器异常熔断。由于未对熔丝进行深入研究，对多久需进行熔丝更换、熔丝安装如何监督等问题均未明确规定，促成了此次冷却器全停事件的发生。

(4) 专业人员责任心不足，未能发现隐患。本次事件中，电厂一期主变冷却器控制回路及熔断器存在隐患的问题从建厂以来一直存在，但由于员工责任心不够，在后续机组投运后，电源监视继电器已修改为三相电源监视继电器的情况下，未进行图纸、设备的系统分析和比对研究，也未能发现该隐患，最终导致了事件的发生。

4 防范措施

事件发生后，对一期主变冷却器就地控制箱进行了普查，发现就地控制箱内的电气控制回路设计均是按此模式进行设计，存在同样的隐患。针对这样情况，做出如下反措。

(1) 运行专业制订熔断器管理规定。对现场的所有熔断器，按熔断器供电电源的重要性分级，采用同行业其他电厂的经验定期更换熔断器内的熔丝，同时运行专业在安装熔丝时应做好检查及监督，保障熔断器良好的工作特性。

(2) 更换熔断器。利用机组检修机会逐步将母线段上重要负载的熔断器更换成塑壳断路器，保证后续供电的可靠性和故障时同步动作的准确性。

(3) 更换电源监视继电器。现场电气控制回路中电源监视继电器全部更换成三相电源监视继电器，当有其中任何一相故障时均能及时进行自切动作，保证电源的可靠性，防止出现上述事件。

(4) 落实设备管理责任，提高人员责任心。提高员工责任心，按设备进行划分，定人定设备，实行责任到人，提高员工主观能动性，用精益求精的精神实施现场工作。对现场同类设备比对其控制原理，找出相异的原因，优化现有控制方式，尽最大努力做好事件的事前预防，而不是被动消除事件所带来的影响。

5 结束语

通过多方面分析可知，主变冷却器全停事件发生的原因既有设计的缺陷，也存在现场管理的缺失。为降低类似事件的发生率，应加强设备本身及设计的分析，通过设备运行原理的研究和类似设备应用中的差异对比，找出固有的和先天的缺陷，同时以专业化的要求提升人员的责任心和管理水平，确保机组安全稳定运行。