一起6KV母线接地故障原因分析及处理探讨

【摘 要】本文通过一起6KV母线上的负荷—斗轮机因为电缆的绝缘部分遭到损坏短路进而引发6KV母线接地造成的越级跳闸，从而导致了厂用电部分供电中断的事例，经过对事故进行分析，采取了有效的整改措施，来提高整个机组的安全系数。

【关键词】6KV母线接地；原因分析；防范措施

引言

广东粤电云浮发电厂C厂为2×300MW“上大压小”循环流化床燃煤机组，其6KV系统采用中性点电阻接地方式。正常运行时6KV系统电源由发电机出口厂用分支引接，通过高压厂用分裂变压器供电；备用电源正常运行取自220KVⅡ组母线，经#1启备用变压器降压至6KV做备用。

1 事件经过

2012年11月8日17：58：04，#5机组6KV厂用电A段失电，工作电源进线开关6251跳闸，备自投不成功，A段所带负荷全部跳闸；锅炉#1、2一次风机油泵跳闸2秒后自启，#2一次风机油站发重故障信号，#2一次风机首先跳闸；17：58：14#1一次风机跳闸信号发出，#5炉MFT动作，按灭火不跳机处理。

18：08检查#5机发变组A、B套保护装置告警信号为“A分支零序过流I段”保护动作。

18：10燃料专业告#2斗轮机动力卷盘的电缆出槽而磨损导致短路，立即隔离#2斗轮机，合上#5机6KV系统厂用电A段备用电源进线开关6050，恢复6KV厂用电A段供电正常，逐步恢复各厂用系统及辅机运行。

18：25，检修到场检查发现6KV动力卷筒电缆已被压到卷轴上，电缆已接地爆开。

11月9日4：15，检修对破损的电缆缚接好，经耐压试验绝缘合格，通知运行送上#2斗轮机电源。6：30，试运#2斗轮机，正常投入备用。

2 原因分析

（1）燃料#2斗轮机动力卷盘的电缆出槽而磨损导致接地短路导致整个事件的发生。

斗轮机动力电缆卷筒工作原理：动力电缆卷筒是由电动机将动力传至磁滞联轴器，再经减速后，将放大后的力矩传至电缆卷盘进行工作。电缆卷筒工作时，电动机始终向收缆方向旋转。当斗轮机远离供电电源点时，通过对电缆的拖拽克服磁滞联轴器的磁场扭矩，使两盘之间产生滑差，把卷盘上的电缆放开。由于“磁耦合”的存在，磁滞联轴器的磁场扭矩将使电缆在放缆过程中始终保持张紧状态。当斗轮机回行时，对电缆的拖拽力消除，电缆卷筒按照设定卷取方向收缆。简单地来说，在斗轮机移动过程中，电缆卷筒始终保持张力。

斗轮机动力电缆卷筒运行过程：斗轮机移动过程中，电缆卷筒始终保持张力，只有当斗轮机停止移动时，动力电缆卷筒的驱动器才停止转动（比斗轮机行走电机晚6秒停止）。当斗轮机停止移动后，电缆卷筒仍然受到电缆的自重力，为了防止动力电缆卷筒转动，在驱动电机与磁滞联轴器之间有一个单向轴承，防止驱动电机停止时转动。

通过现场查看，电缆出槽位置为电缆卷盘内电缆最多的位置，斗轮机停止移动时，单向轴承承受的反向力最大。单向轴承经过长时间的磨损，反向制动能力减弱，单向轴承无法阻止电缆卷筒转动。电缆在斗轮机停止移动后，电缆盘内的电缆全部滑落到地面上，当斗轮机继续行走时，电缆卷筒驱动器启动工作，由于没有电缆拖拽力以及电缆卷盘的转动惯性，电缆卷盘在收电缆过程中，越转越快，电缆被飞速收入电缆槽中（此实验是在斗轮机停止到卷盘内电缆最多位置时，通过拆除驱动装置，以代表单向轴承失效，电缆滑落地面上，重新装上驱动装置，继续启动斗轮机运行，电缆滑落得出），当速度达到一定速度，电缆开始摆动，最终卷进卷轴内，而此时斗轮机依然在行走，受到地面固定电缆的拉力，最终导致电缆被边角刺伤6KV电缆A相和B相，产生接地短路故障。

（2）根据#5机组故障录播图来看，#5机6KV厂用A分支母线B相完全接地，B相电压接近于零。由于6KV系统是经过电阻接地，接地电阻为100Ω，接地零序电流应为：6000÷1.732÷100=34.6A左右。查看#5高厂变A分支零序过流I段定值21（换算至一次值）A，0.8S；#2斗轮机的零序定值260A（换算至一次值），0.7S。因此#2斗轮机的零序保护未动作，而#5高厂变A分支零序过流I段正确动作造成越级跳开6KV A段。可见#2斗轮机零序定值整定错误造成事件扩大。

（3）#5高厂变A分支零序过流I段动作跳开6KV系统厂用A段电源进线开关的同时，其出口闭锁了#5机6KV 系统厂用A分支厂用电快速切换装置动作，从而导致#5机6KV 系统厂用A段母线失电。

（4）#5机6KV 系统厂用A段失电后，其所接负荷全部失电；#1低厂变的低压侧——厂用380V系统 PCA段也失电。而#5机组的保安A、B段都是设计为优先挂380V 系统PCA段；当其失电时，保安段ATS开关自动切换至380V系统 PCB段供电，切换过程中会有大约200ms的失电，锅炉一次风机油站电源取自保安电源，其控制回路不能躲过切换时间，故造成油泵跳闸进而造成一次风机跳闸，引发#5炉MFT动作。

3 防范措施

（1）由于#2斗轮机故障恢复时间紧，故障点的电缆采用驳接方法进行恢复。由于驳接点环境较差，需尽快采购回新电缆后更换。

（2）在斗轮机磁滞式动力电缆卷筒和控制电缆卷筒装置上各加装一套驱动器，双重保护，防止电缆失去制动而滑下，并加装防护措施防止电缆出槽而滑进转轴内。

（3）对##2斗轮机保护的错误定值进行修改。

（4）在#5机组检修期间完成锅炉一次风机油站控制回路优化改造。

（5）对#5机保安段电源进线电缆进行调整，使#5机380V保安B段优先挂380V系统PC B段运行。

4 结束语

针对事故的发生，技术人员对事故所呈现出来的问题进行了详细的分析，彻底排查了存在于各个设备当中的隐患并提出了整改措施并落实，从而提高了机组的安全系数。因此，我们要高度重视事故中所暴露出来的问题，并着手进行查找原因，进行有效的改善，从而来保证电厂发电、供电的顺利进行。