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摘 要：动力站6#风机电缆短路，造成主进线变压器越级跳闸，经过分析查找解决保护定值配合不合理的重大隐患。
关键词：短路 跳闸 越级
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-061-02
1 概述
动力站变电所于2000年投用，原筹建单位为天津石化公司热电厂，2002年划归原化工厂（化工部前身）电气车间。设备采用低压抽屉柜，低压断路器、接触器等关键元器件采用ABB产品，动力电缆采用河北大成某特种电缆厂ZR-VV电缆。供电方式为单母线分段，大容量设备如风机电机（电机功率为200KW）均布于两段低压母线，系统配制基本合理，一次系统图和定值见图1。2006年7月17日动力站循环水6#风机电机（电机功率为200KW）的双动力缆中的一颗电缆短路故障引起主进线变压器（1600kVA）跳闸，造成装置大面积停车事故。
2 故障现象
2006年7月17日凌晨1：38，动力站变电所警铃响，光字牌显示“2#变压器故障跳闸”。当班运行电工看到报警后迅速进入配电间进行检查，经检查发现：2#变压器因过流跳闸，该变压器所带低压进线42开关跳闸，母联4012开关绿灯亮未自投。当班运行电工随即将母联手自动转换开关投至“手动”位，检查42开关所带低压段无故障指示后，1：41，运行电工手动合入4012母联开关，强送母联4012由1#变压器正常运行方式下所带的低压41段串带2#变压器的低压42段，随后 1#变压器也因过电流而跳闸，经对低压柜和1#、2#变压器等进行检查确认无故障指示后对1#变压器强送，1：49左右，系统恢复供电。
系统恢复供电后，对现场进行排查发现2#变压器所带负载6#风机电机（电机功率为200KW）的双动力缆中的一颗电缆，由电缆桥架转弯进入护管的地方已经因短路而崩断，见图2。
3 原因分析
3.1 6#风机电缆短路原因分析
（1）该电缆是20万吨聚酯建设移交生产的电缆。从电缆烧断处分析，电缆芯线截面不足120mm2，电缆外护套薄且较松，基本上无填充物。经查档案室交工资料，该电缆的交工合格证，是由河北大城某特种电缆厂生产。事后将该电缆送交机械工业电线电缆检测中心检测，发现导体电阻和绝缘厚度等指标不合格。
（2）从电缆烧断处分析，电缆短路点是在由电缆桥架转弯进入护管的地方，从6#风机电缆由电缆桥架转弯进入护管的入口烧断处看处转弯半径小于10D的标准，现场测量电缆转弯半径为29cm，电缆直径为3.34cm，转弯半径过小，不符合电缆施工标准，另外在施工过程中由于施工难度大对电缆可能存在划伤。
3.2 变压器过流跳闸原因分析
（1）设计保护定值不匹配。
本次变压器过流保护动作其实是低压侧的后备保护动作，正常应该6#风机回路自身的低压断路器过流保护跳闸。经过对继电保护定值资料查看发现，该配电系统存在低压侧过流保护和变压器高压侧过流后备保护配合不合理的问题，变电所设计和实际整定的保护定值如下：
配电顺序：变压器6kV侧高压开关——低压进线开关——变频柜电源开关——6#风机短路保护的低压断路器。
对应保护定值：7.6A，0.5S-19200A（折合到变压器二次侧的动作电流为4560A），0.4S-7500A，0.4S-6300A，0S。
从上面的保护定值可以看出，6#风机短路保护的低压断路器、变频柜电源开关、低压进线开关定值均高低于变压器高压开关侧保护定值，最终造成2#变压器越级跳闸。
（2）电源配置不合理。
在当班运行电工手动合上母联4012之后，造成1#变压器过流跳闸。在故障排查中，经查图纸发现4#、5#、6#风机的控制电源取自1#变压器所带低压柜AAI9的“中控室变频控制柜电源”；而4#、5#、6#风机主电源取自2#变压器，因此在2#变压器停电后，6#风机的接触器没有跳开（该柜型选用时没有运行指示灯），当班运行电工处理故障时在手动投入低压母联4012开关后，正好合在6#风机电缆的故障点上，再加上4#、5#风机的启动，造成电流过大引起1#变压器也同样出现过流跳闸。
4 处理措施
事故发生后，对6#风机电缆进行了更换。对低压设备控制电源全面进行排查，对控制电源取处不合理的设备择机进行处理。请设计院对动力站变电所所有继电保护定值进行重新计算，并由电气车间技术人员全面审核，在2008年装置停车大检修中对不合理继电保护定值进行了调整。
在本次事故中，运行电工在2#变压器和所带低压进线42开关跳闸后，没有对系统进行检查就强送母联4012，造成1#变压器也因过电流而跳闸，导致停电面积扩大。事后，对该运行电工进行了批评，并组织全厂运行电工进行了学习，在电气设备出现异常时，一定要查出原因并处理后才能恢复送电。
5 建议及总结
这次事故是典型因设计、施工质量问题给生产带来隐患的典型案例。设计上存在保护定值上下级配合不合理，控制电源违背本段设备控制电源应从本段取用的原则。采购上，电缆质量存在问题。施工上存在电缆弯曲半径不够和电缆受伤没有及时发现等问题。从这次事故提醒大家应重视基建项目的交工验收工作，对新建系统运行技术人员应早介入，特别是重视图纸资料交接、保护配合、单机试运、系统联调等工作，对关键施工点要严格监控，把好施工质量关。
参考文献：
[1] 肖开进，鲁庭瑞.电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京：中国电力出版社，2006.
[2] 李宗廷，等.电力电缆施工手册[M].北京：中国电力出版社，2002.
关键词：短路 跳闸 越级
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-061-02
1 概述
动力站变电所于2000年投用，原筹建单位为天津石化公司热电厂，2002年划归原化工厂（化工部前身）电气车间。设备采用低压抽屉柜，低压断路器、接触器等关键元器件采用ABB产品，动力电缆采用河北大成某特种电缆厂ZR-VV电缆。供电方式为单母线分段，大容量设备如风机电机（电机功率为200KW）均布于两段低压母线，系统配制基本合理，一次系统图和定值见图1。2006年7月17日动力站循环水6#风机电机（电机功率为200KW）的双动力缆中的一颗电缆短路故障引起主进线变压器（1600kVA）跳闸，造成装置大面积停车事故。
2 故障现象
2006年7月17日凌晨1：38，动力站变电所警铃响，光字牌显示“2#变压器故障跳闸”。当班运行电工看到报警后迅速进入配电间进行检查，经检查发现：2#变压器因过流跳闸，该变压器所带低压进线42开关跳闸，母联4012开关绿灯亮未自投。当班运行电工随即将母联手自动转换开关投至“手动”位，检查42开关所带低压段无故障指示后，1：41，运行电工手动合入4012母联开关，强送母联4012由1#变压器正常运行方式下所带的低压41段串带2#变压器的低压42段，随后 1#变压器也因过电流而跳闸，经对低压柜和1#、2#变压器等进行检查确认无故障指示后对1#变压器强送，1：49左右，系统恢复供电。
系统恢复供电后，对现场进行排查发现2#变压器所带负载6#风机电机（电机功率为200KW）的双动力缆中的一颗电缆，由电缆桥架转弯进入护管的地方已经因短路而崩断，见图2。
3 原因分析
3.1 6#风机电缆短路原因分析
（1）该电缆是20万吨聚酯建设移交生产的电缆。从电缆烧断处分析，电缆芯线截面不足120mm2，电缆外护套薄且较松，基本上无填充物。经查档案室交工资料，该电缆的交工合格证，是由河北大城某特种电缆厂生产。事后将该电缆送交机械工业电线电缆检测中心检测，发现导体电阻和绝缘厚度等指标不合格。
（2）从电缆烧断处分析，电缆短路点是在由电缆桥架转弯进入护管的地方，从6#风机电缆由电缆桥架转弯进入护管的入口烧断处看处转弯半径小于10D的标准，现场测量电缆转弯半径为29cm，电缆直径为3.34cm，转弯半径过小，不符合电缆施工标准，另外在施工过程中由于施工难度大对电缆可能存在划伤。
3.2 变压器过流跳闸原因分析
（1）设计保护定值不匹配。
本次变压器过流保护动作其实是低压侧的后备保护动作，正常应该6#风机回路自身的低压断路器过流保护跳闸。经过对继电保护定值资料查看发现，该配电系统存在低压侧过流保护和变压器高压侧过流后备保护配合不合理的问题，变电所设计和实际整定的保护定值如下：
配电顺序：变压器6kV侧高压开关——低压进线开关——变频柜电源开关——6#风机短路保护的低压断路器。
对应保护定值：7.6A，0.5S-19200A（折合到变压器二次侧的动作电流为4560A），0.4S-7500A，0.4S-6300A，0S。
从上面的保护定值可以看出，6#风机短路保护的低压断路器、变频柜电源开关、低压进线开关定值均高低于变压器高压开关侧保护定值，最终造成2#变压器越级跳闸。
（2）电源配置不合理。
在当班运行电工手动合上母联4012之后，造成1#变压器过流跳闸。在故障排查中，经查图纸发现4#、5#、6#风机的控制电源取自1#变压器所带低压柜AAI9的“中控室变频控制柜电源”；而4#、5#、6#风机主电源取自2#变压器，因此在2#变压器停电后，6#风机的接触器没有跳开（该柜型选用时没有运行指示灯），当班运行电工处理故障时在手动投入低压母联4012开关后，正好合在6#风机电缆的故障点上，再加上4#、5#风机的启动，造成电流过大引起1#变压器也同样出现过流跳闸。
4 处理措施
事故发生后，对6#风机电缆进行了更换。对低压设备控制电源全面进行排查，对控制电源取处不合理的设备择机进行处理。请设计院对动力站变电所所有继电保护定值进行重新计算，并由电气车间技术人员全面审核，在2008年装置停车大检修中对不合理继电保护定值进行了调整。
在本次事故中，运行电工在2#变压器和所带低压进线42开关跳闸后，没有对系统进行检查就强送母联4012，造成1#变压器也因过电流而跳闸，导致停电面积扩大。事后，对该运行电工进行了批评，并组织全厂运行电工进行了学习，在电气设备出现异常时，一定要查出原因并处理后才能恢复送电。
5 建议及总结
这次事故是典型因设计、施工质量问题给生产带来隐患的典型案例。设计上存在保护定值上下级配合不合理，控制电源违背本段设备控制电源应从本段取用的原则。采购上，电缆质量存在问题。施工上存在电缆弯曲半径不够和电缆受伤没有及时发现等问题。从这次事故提醒大家应重视基建项目的交工验收工作，对新建系统运行技术人员应早介入，特别是重视图纸资料交接、保护配合、单机试运、系统联调等工作，对关键施工点要严格监控，把好施工质量关。
参考文献：
[1] 肖开进，鲁庭瑞.电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京：中国电力出版社，2006.
[2] 李宗廷，等.电力电缆施工手册[M].北京：中国电力出版社，2002.