技術 | 一起水泥磨主電機燒毀及變電站越級跳閘事故案例分析
2006年1月3日中控11:50開選粉機,12:06開水泥磨主電機,A磨主電機啟動不到1分鐘,選粉機、主電機跳停。現場檢查選粉機變頻器報欠電壓故障,現場檢查選粉機、磨主電機、磨體均無異常。12:27再次開磨主電機,中控顯示沒有開起來,也沒有電流顯示,有備妥。這次磨主電機根本沒有啟動過程,現場檢查也沒有發現異常。12:49再次磨主電機,仍舊沒有啟動成功,并且崗位人員反映,磨主電機仍然沒有啟動。電工處理高壓盤柜,處理后高壓柜分合閘正常。15:42磨主電機,出磨斗提電流從43A直接降到30A,主排風機電流從50A直接升至80.3A,磨主電機電流超高,達到最高518A,啟動時間過后,仍無下降趨勢,并且磨主電機功率為830KW,中控趕緊停磨主電機,但停不下來,15:44崗位人員現場急停,急停不起作用,磨主電機這時開始冒煙,15:47電腦和內線電話全廠突然停電。隨后對總降2#變壓器6KV進線斷電,沒有發現報警,在現場電氣室對水泥系統高壓設備進行了斷電。對水泥磨主電機檢查中發現電機定子進線處已經冒煙,差動箱氣味異常,滑環室內未見異常。用2500M歐搖表檢測,主電機3相繞組對地絕緣為零。確認電動機已經燒毀。
事故發生后,我們趕緊聯系機電公司實驗組前來對電機做實驗,檢測后電機定子絕緣電阻為零,轉子絕緣電阻大約0.2兆歐,且讀數不穩定,確認電動機確實已經燒毀。并請機電公司對高壓盤柜、高壓電纜做實驗,未發現故障。公司趕緊聯系維修廠家,1月5日電動機送往XX電機修理廠維修。電動機在維修單位解體后發現電動機轉子繞組銅導線1/3處于斷裂狀態,有的已經脫出轉子鐵心,并把定子繞組端部導線絕緣打壞,導致定子繞組接地。并且定、轉子鐵心皆有大量不同程度的損壞,電機內到處散落轉子繞組銅排端部的并頭套。1月24日電機修理完畢,返回我公司。
此設備事故造成A水泥磨停機20多天,直接經濟損失32.5萬元,間接損失難以估量, 廠內4級開關保護拒動,發生上級變電所出口開關越級跳閘事故。
這臺電動機正常啟動電流平時300A多一點,電動機一般都運行在滿負荷以下,很少達到320A的額定電流。
公司初步分析電機保護不動的原因:
1. 事后現場高壓柜報警燈及報警停機信號全部發出,但是當時高壓柜分閘線圈突然燒毀,原因難以確定,已經讓錦開來人處理完畢。
2. 總降水泥磨高壓柜信號燈是壞的,難以判斷當時是否發出了跳閘信號。
3. 6KV進線高壓柜無異常。
4. 35KV變壓器高壓柜當時比較混亂,未進行判斷。對于此次越級跳閘事故的分析,我們初步認為是由于直流屏外接交流電壓降低后,不能可靠分閘引起的。
股份公司專家認為這兩個事故的原因就是因為電動機燒毀引起的。高壓盤柜不跳閘或燒毀分閘線圈是因為直流屏本體設計的不合理造成的。公司35KV進線保護定值是由供電公司給出并試驗的,對于我們專線供電電路,居然會跳到上一級變電站,只能說明當時直流屏確實存在問題。
現場高壓柜未分閘,線圈燒毀可能原因是由于低電壓引起,35KV未跳也是因為電動機燒毀時電壓突降引起。
直流屏有問題導致多級保護不動作是可以確定的。
公司對于電動機燒毀初步分析,認為電機燒毀這么嚴重,不像一次原因造成的,另外我們在電機啟動前的檢查不夠。
維修制造廠XX電機修理廠維修人員認為事故原因主要是由于絕緣損壞造成的。一般電機損壞的可能原因有4種:
1.電機在經過長時間放置后內部受潮引起。
2.電機質量問題也時有發生。
3.電機某些有故障的部位經過長時間的熱積累,導致故障部分絕緣老化造成損壞。
4.電動機內進入異物。
綜合各個專家的意見,大家一致認為,從安裝初期發生過意外的情況來看,此電機損壞的原因應該就是由于安裝調試時水電阻有一相未串接到電動機繞組,引起電機3相啟動電流嚴重不平衡,導致發熱量劇增,引起局部絕緣老化。電機安裝初期已經受到損壞,經過1年半的熱積累造成電機損壞。
股份公司專家認為XX公司電機從安裝調試時的意外,到現在已經運行了1年半,因調試期間水電阻接錯造成隱患,由于長時間的熱積累過程導致的故障。
事故的直接原因是因為水泥磨主電機由于安裝調試時水電阻有一相未串接到電動機繞組,引起電機3相啟動電流嚴重不平衡,導致發熱量劇增,引起局部絕緣老化,電機安裝初期已經受到損壞。并且電機頻繁啟動,每月四十幾次,當電機故障后,本高壓開關柜拒動,上3級高壓開關柜拒動,最后由上級變電所出口開關越級跳閘,長時間故障(近5分鐘)引起電機燒毀的重大事故。
引起事故擴大的直接原因是事故過程中交流電壓降低導致直流控制母線電壓低,造成高壓開關拒動及相應的上3級高壓開關拒動,時間長達5分鐘,進而造成越級跳閘,事故擴大。
直流屏本體設計的不合理(控制母線沒有并聯在電池組),未能及時提出改進措施;拿不出詳細的水泥磨繼電保護原始數據,說明XX公司對設備技術管理不到位;事故處理過程中,操作員、電工沒能配合好,及時手動按機械分閘,造成事故擴大。
1.中控操作中,盡量減少高壓設備的啟動頻率。
2.加強高壓設備的數據管理。
3.電機保護4級不跳的現象,一定要通過對直流電源的整改來避免。
4.水泥磨高壓柜差動保護互感器只有AC 2相,應該改為ABC 3相差動保護。
5.變電站應該上后臺機監控系統。
6.在重大事故的處理過程中應該加快處理動作。
7.在高壓設備巡檢中應該全面巡檢,數據看全,不能一帶而過。
8.直流電源整改方案:加裝電壓調整器。
9.高壓系統中少油斷路器比較多,所以應該加強對直流電池組的日常維護。
10.加強對于基礎工作的管理,對于重要配電設備一定加強日常維護及監測工作。
為避免類似的情況出現,股份公司設備管理部要求股份公司各子公司立即在以下幾個方面進行檢查整頓:
1.首先檢查開關設備保護投入情況,嚴禁主機設備在無保護情況下運行,任何人不得不經公司主管領導同意擅自退出保護,特別是主保護。
2.檢查變電站和電氣室高壓開關所用的直流電源,重點檢查變電所內直流屏中直流控制母線,合閘母線是否與蓄電池組并聯在一起,控制母線,合閘母線饋出線從蓄電池引出。如果不是以上情況,應立即整改為并聯在一起。
3.股份公司設備管理部在12月已經下發了《主機設備保護參數整定表電氣部分》,請各單位參考此表整定,嚴防越級跳閘。(其中主變參數由電業局整定)
4.按照股份公司下發的真空斷路器預防實驗規程,定期對高壓柜作預防實驗,特別是在最低直流電壓下160V應可靠分閘。使開關能在正常及事故狀態下可靠合、分閘。
5.設備管理部下發的《高壓電機日常檢查規范》,各單位要認真執行,作好記錄。
6.提高電工技能及責任意識。
作者:水泥資料所屬:水泥資料
來源:《水泥資料公眾號》
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