邵 茜

(安徽省茨淮新河工程管理局,安徽 懷遠(yuǎn) 233400)

在大型泵站中，電氣設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生，影響系統(tǒng)運(yùn)行。因此，快速排除故障、恢復(fù)系統(tǒng)正常是維護(hù)人員的重要工作。電氣設(shè)備故障多種多樣，原因各不相同。分析故障原因，有助于及時(shí)排除。

1 故障案例分析

1.1 設(shè)計(jì)上的原因

(1)案例1-主變保護(hù)試驗(yàn)拒動(dòng)。2009年某泵站安裝結(jié)束后進(jìn)行主變保護(hù)出口動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)，重瓦斯、溫度保護(hù)等開關(guān)量輸入保護(hù)，報(bào)警、跳閘動(dòng)作正常，可做過流、速斷、過負(fù)荷等電流量輸入保護(hù)試驗(yàn)時(shí)，出口始終沒有動(dòng)作。

分析其原因是設(shè)計(jì)圖紙對(duì)測(cè)控柜上的電流互感器的保護(hù)和測(cè)量外接線端子功能標(biāo)注顛倒，按設(shè)計(jì)圖紙輸入保護(hù)動(dòng)作電流實(shí)際是接入測(cè)量回路，調(diào)換接線和修改圖紙后，保護(hù)出口動(dòng)作試驗(yàn)正常，屬設(shè)計(jì)粗心。

(2)案例2-過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作異常。2001年上橋泵站繼電保護(hù)裝置更新改造工程完工后，第1次帶載試機(jī)時(shí)，第1臺(tái)水泵機(jī)組啟動(dòng)結(jié)束(此時(shí)已經(jīng)投勵(lì))，過負(fù)荷保護(hù)出口動(dòng)作，引發(fā)水泵電動(dòng)機(jī)跳閘。

分析其原因是過負(fù)荷保護(hù)延時(shí)定值設(shè)定太短(1.3In,7s,)，啟動(dòng)時(shí)間不夠，修改動(dòng)作時(shí)間為12s，機(jī)組投運(yùn)正常，屬設(shè)定值隨意。

(3)案例3-渦輪流量計(jì)異常停轉(zhuǎn)。2001年上橋泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)改造后試運(yùn)行時(shí)，主泵冷卻水回路中渦輪流量計(jì)常常運(yùn)行幾小時(shí)后就無法進(jìn)行正常工作。

分析其原因是直接引用的自然河水中含有較多絮狀纖維和漁網(wǎng)殘絲，極易纏繞轉(zhuǎn)軸，造成轉(zhuǎn)輪卡轉(zhuǎn)，清理投運(yùn)幾小時(shí)后又出現(xiàn)卡輪。后改用熱導(dǎo)流流量計(jì)，水量計(jì)量系統(tǒng)工作正常。屬選型不當(dāng)。

1.2 設(shè)備制造的原因

(1)案例1-開關(guān)室漏油。1997年上橋6kV站變投運(yùn)1周后，巡視發(fā)現(xiàn)有載調(diào)壓分接開關(guān)室的端蓋處溢油，后打開其蓋板取出多余變壓器油至正常油位，2天后仍舊溢油，且變壓器油枕油位有明顯下降。

分析其原因是玻璃鋼材質(zhì)的有載調(diào)壓分接開關(guān)油室有條4cm長的裂縫，造成主變壓器油枕的高位油通過器身向開關(guān)油室滲透，造成開關(guān)室油滿溢，后經(jīng)廠家更新，溢油情況解決。屬制造質(zhì)量原因。

(2)案例2-主斷路器合閘異常。2001年上橋抽水站勵(lì)磁系統(tǒng)改造后第1次現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)調(diào)時(shí)，出現(xiàn)主斷路器合閘即跳現(xiàn)象。

分析其原因是屬于勵(lì)磁PLC程序設(shè)計(jì)失誤，失電保護(hù)沒有設(shè)置短延時(shí)，實(shí)際合閘聯(lián)動(dòng)中跳閘繼電器有個(gè)瞬間動(dòng)作、復(fù)歸的過程，引發(fā)裝置失電保護(hù)動(dòng)作的情況，出廠前調(diào)試無法帶主斷路器聯(lián)調(diào)，沒能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。后修改PLC流程，增設(shè)失電保護(hù)短延時(shí)，設(shè)備運(yùn)行正常。屬于出廠檢驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)造成。

(3)案例3——?jiǎng)?lì)磁早投。2015年上橋泵站4號(hào)泵組開啟時(shí)，機(jī)組出現(xiàn)異常震動(dòng)，轉(zhuǎn)子抖動(dòng)劇烈，隨即手動(dòng)停機(jī)。

分析其原因是勵(lì)磁裝置檢測(cè)交流分量的直流分流器接線端子松動(dòng)、掉線，泵組啟動(dòng)時(shí)，控制器采樣不到感應(yīng)的交流分量，控制器判定系統(tǒng)是在“調(diào)試”態(tài)而下、發(fā)執(zhí)行“調(diào)試”程序，主可控硅瞬間觸發(fā)開通，出現(xiàn)勵(lì)磁早投。接好并緊固掉落線后，該機(jī)組啟動(dòng)正常。屬柜體配線和出廠檢驗(yàn)馬虎疏忽所致。

(4)案例4-絕緣電阻不合格。2007年某泵站泵組改造后，做投運(yùn)前預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)4號(hào)高壓電動(dòng)機(jī)定子B相絕緣電阻不合格。

分析其原因是電機(jī)在進(jìn)場(chǎng)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)該電機(jī)B相進(jìn)線穿芯瓷套有缺陷，廠家來人更換時(shí)，因匆忙，出庫時(shí)已經(jīng)受潮的瓷套未按規(guī)定進(jìn)行清潔、干燥處理，造成其泄漏電流偏大、絕緣電阻偏低，后拆下，對(duì)該瓷套用電力清潔劑清潔并置于烘箱內(nèi)120℃干燥4h處理后使用，絕緣電阻正常。屬于工作人員馬虎所致。

(5)案例5-風(fēng)機(jī)異常停運(yùn)。2018年上橋泵站進(jìn)行抗旱抽水時(shí)，5號(hào)泵組冷卻風(fēng)機(jī)突然跳閘停運(yùn)，該泵組也隨后被迫停機(jī)。

分析其原因是2015年該配電柜出廠時(shí)，5號(hào)風(fēng)機(jī)抽屜箱中的主接線和插接頭連接螺絲出廠時(shí)沒擰緊，安裝和運(yùn)行期間皆未發(fā)現(xiàn)，接頭處接觸不良，長期打火運(yùn)行，最終線路因碳化而發(fā)生相間短路，引發(fā)風(fēng)機(jī)停運(yùn)，更換燒壞的插接頭和接線后，該冷卻風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。屬于出廠檢驗(yàn)不仔細(xì)所致。

(6)案例6-斷路器合閘故障。2009年上橋泵站35kV變電所2號(hào)六氟化硫斷路器分合閘調(diào)試時(shí)，合閘后因合閘線圈沒有及時(shí)自動(dòng)斷電而燒壞，2015年1號(hào)六氟化硫斷路器合閘時(shí)又出現(xiàn)一合即跳的情況，多次合閘均為失敗。

分析其原因是第1次為控制回路合閘按鈕卡滯、沒有及時(shí)復(fù)歸，造成合閘線圈長時(shí)間帶電而燒壞，第2次則為分閘按鈕卡滯，分閘回路一直處于接通狀態(tài)而造成的。更換新按鈕后，斷路器操作正常。屬于設(shè)備元件質(zhì)量問題，

1.3 安裝方面

(1)案例1-勵(lì)磁控制器燒壞引發(fā)泵組跳閘。2011年上橋泵站3號(hào)泵組因勵(lì)磁控制器燒壞，引發(fā)該主電機(jī)跳閘。

分析其原因是安裝剝線時(shí)選用的剝線鉗口徑選擇過小傷及配電系統(tǒng)零線，同時(shí)因?yàn)槠綍r(shí)維護(hù)的碰線及現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)，造成零線的斷落，勵(lì)磁控制器內(nèi)的三相不平衡負(fù)載造成其內(nèi)部脈沖變壓器燒毀2只，同步電機(jī)因控制器失電保護(hù)跳閘，零線經(jīng)處理和恢復(fù)及更換新勵(lì)磁控制器后，泵組恢復(fù)正常運(yùn)行。屬于違反施工規(guī)范，沒選用相應(yīng)口徑的剝線鉗剝線造成。

(2)案例2-電壓不平衡引發(fā)電器燒毀事故。2014年上橋泵站管理房3個(gè)樓層供電電壓嚴(yán)重不平衡，電壓高的樓層，網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器和部分燈泡燒毀；電壓低的樓層，單項(xiàng)供水泵、空調(diào)無法工作。

分析其原因是該三相四線制系統(tǒng)中因零線使用鋁接線鼻和銅零母線排直接連接，經(jīng)多年運(yùn)行(2009年改造)，銅鋁電化反應(yīng)產(chǎn)生的灰色的三氧化二鋁粉末(高阻抗性)，造成連接處電阻增大，在三相負(fù)載不平衡的情況下(零線有不平衡電流流過)零線電位發(fā)生漂移，出現(xiàn)三相電壓嚴(yán)重不平衡，使系統(tǒng)運(yùn)行異常。處理措施為改用銅鼻子和銅質(zhì)零母排連接，系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常。屬違反施工規(guī)范造成。

(3)案例3-蓄電池異常報(bào)警。2014年上橋泵站直流裝置監(jiān)控儀發(fā)出“單體電池欠壓”報(bào)警信號(hào)，顯示55號(hào)-60號(hào)的5只電池電壓為零，而實(shí)際測(cè)量表明對(duì)應(yīng)電池端電壓卻均為正常。

分析其原因是電池采樣線插接排2顆緊固螺絲松緊不平衡，插接排翹頭，造成部分回路接觸不良，部分電池電壓采樣為零，對(duì)松動(dòng)的螺絲緊固后，報(bào)警消除。屬安裝馬虎所致。

(4)案例4-電纜頭著火。2015年五河某泵站計(jì)量箱35kV進(jìn)線電纜頭著火、三相線芯因內(nèi)絕緣碳化而短路，引發(fā)上級(jí)斷路器保護(hù)跳閘。

分析其原因是電纜頭封堵不嚴(yán)，露天存放，造成電纜內(nèi)部受潮、絕緣下降，投運(yùn)前又沒有進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)，投運(yùn)后因放電，造成電纜頭燒壞、短路。更換該段電纜后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。屬電纜違規(guī)存放所致。

1.4 管理不善、維護(hù)不當(dāng)方面的原因

(1)案例1-高頻整流開關(guān)損壞。2001年上橋泵站直流裝置改造后投運(yùn)不久，就出現(xiàn)A相高頻整流器損壞停運(yùn)。

分析其原因是當(dāng)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境灰塵較大，高頻整流開關(guān)因?yàn)槔鋮s風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，大量的灰塵被吸入，濾網(wǎng)被堵，散熱不良，系統(tǒng)僅投運(yùn)4個(gè)月就出現(xiàn)整流器內(nèi)部元件燒壞。此后在保持運(yùn)行環(huán)境清潔的基礎(chǔ)上，需維護(hù)人員每3個(gè)月就利用毛刷、皮老虎和電子清洗劑對(duì)高頻整流開關(guān)進(jìn)行1次除塵保潔，至今未出現(xiàn)過類似的損壞情況。屬于維護(hù)不及時(shí)造成。

(2)案例2-水泵電機(jī)碳刷打火。上橋泵站在2009年前，每次泵組啟動(dòng)時(shí)幾乎都會(huì)出現(xiàn)碳刷打火的現(xiàn)象，甚至引發(fā)過起火燃燒。

分析其原因是機(jī)組運(yùn)行時(shí)碳刷磨損碳粉沒有及時(shí)清除，加上機(jī)組上導(dǎo)油盆有甩油、調(diào)節(jié)機(jī)滲滴油的原因，形成油泥污染了碳刷。機(jī)組設(shè)備長時(shí)間的停運(yùn)，風(fēng)干的油泥堵塞了刷盒和碳刷間的運(yùn)行間隙，妨礙碳刷在刷盒中活動(dòng)，開機(jī)前沒有及時(shí)清潔，造成碳刷和滑環(huán)接觸不良，引發(fā)打火。后來制定專項(xiàng)管理?xiàng)l例，在每次開機(jī)前都對(duì)碳刷和滑環(huán)進(jìn)行檢查、去污、保潔，至今未出現(xiàn)過碳刷打火情況。也屬維護(hù)不及時(shí)的原因。

(3)案例3-機(jī)組跳閘。2012年汛前檢修結(jié)束后，試機(jī)時(shí)，2號(hào)水泵機(jī)組剛啟動(dòng)，縱差保護(hù)出現(xiàn)動(dòng)作引發(fā)機(jī)組跳閘。

分析其原因是汛前檢修時(shí)，做完該機(jī)組繼電保護(hù)出口動(dòng)作試驗(yàn)后，保護(hù)柜上B相尾端電流互感器連接片沒有及時(shí)復(fù)歸，造成該臺(tái)電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。復(fù)歸該連接片后，機(jī)組運(yùn)行正常。屬運(yùn)管上的疏忽。

2 結(jié)束語

隱患來源于設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)管各個(gè)環(huán)節(jié)，為了從源頭上消除故障隱患，需要工程建管各方在各階段嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范履行職責(zé)。只有這樣才能抑制故障的發(fā)生，降低故障率，保證安全運(yùn)行。