柯宁
陕西电建工程咨询有限责任公司， 陕西 西安 710032
内容摘要：通过某电厂电动给水泵大型电机启动故障分析，阐述了大型火电厂大容量电机启动跳闸故障发生的原因及处理方法，为其他工程机组分部试运时发生同类问题处理提供技术参考。
关键词 电动给水泵 启动故障 处理
正文
1 前言
由我公司承建的某电厂3×350MW超临界循环流化床燃煤热电联产项目2号机组电动给水泵是1、2号两台机组共用电机，采用上海电气集团上海东方电机厂有限公司生产的一台STMKS500-2型2300kW高压电动机，供电方式为双电源互为备用。1号机10kV开关柜为电动给水泵电源（一），2号机10kV开关柜为电动给水泵电源（二），各配置一套由深圳市中电电力技术股份有限公司生产的PMC-651M-2型电动机保护测控装置，两台机组开关柜出线侧各配备一组大连中发互感器有限公司生产的LZZBJ9-10C2Q/3型变比为300/1的电流互感器。电动给水泵电机中性点侧配备一组大连中发互感器有限公司生产的LZZBJ9-10C1型变比为300/1的电流互感器。按照西南电力设计院设计电动机中性点CT二次电流先流进2号机保护装置，由2号机保护装置流出后流进1号机保护装置，然后由1号机保护装置流出在1号机开关柜内短接接地，1、2号机两套保护装置采共用的电机中性点侧电流来与各自的机端的电流进行比较，比较之差电流大于差动继电器动作电流时，差动继电器动作，断路器跳闸。
2故障描述
11月17号应项目部分部试运领导小组要求准备空转电动给水泵高压电机。11点30分第一次起动后电机转向反转同时电动给水泵10kV断路器跳闸，查看10kV开关柜综合保护装置上的报文如下：1.电机启动IA1=0.27A IB1=1.39A IC1=1.39A 2.过负荷启动IA1=0.27A IB1=1.39A IC1=1.39A 3.比率差动动作IopA=0.00 IopB=1.92 IopC=0.00 排查故障后16点26分第二次起动电机转向正确同时电动给水泵10kV断路器第二次跳闸。
3原因分析及处理
由于电机转向反转且动作报文中比率差动动作B相差流为1.92A初步判断为B相CT二次极性可能接反，于是将断路器摇至试验位、合上接地刀闸后安排接线人员在10kV开关柜后反接电机一次电缆A相和C相，然后再把柜内电动机中性点上来的CT二次A相和C相反接。再次核对保护定值和电机两侧CT二次绝缘、极性后没有发现问题，CT二次回路完整性和一点接地也没问题。
在下午16点26分时第二次启动电动给水泵电机时转向正确但10 kV断路器第二次跳闸，动作报文如下：1. 电机启动IA1=0.79A IB1=1.01A IC1=0.26A 2. 过负荷启动IA1=0.79A IB1=1.01A IC1=0.26A 3.比率差动动作IopA=1.29 IopB=0.51 IopC=0.00 这次动作报文中A、B相都有差流，两侧电流互感器是同一厂家生产的不同型号的互感器，考虑到可能存在励磁曲线饱和度不同以及CT二次电缆经过两台保护装置后长度的影响，于是又在电动给水泵10kV开关柜和电机中性点两侧CT二次通流，两台保护装置上均显示正常。测量1、2号机两台保护装置之间有10-20Ω的电阻，会不会是由于CT二次接地点在1号机开关柜内，而它与2号机保护装置之间存在的电阻分流而引起保护误动呢？后来仔细翻阅厂家保护装置说明书后发现说明书上写明：为了防止电动机在起动过程中比率差动保护误动，在电机起动过程中带有延时，该延时可整定，而华磊业主下发的保护定值中比率差动闭锁时间为0秒，所以说也很有可能是因为电动机在起动瞬间后没能躲过最大不平衡电流而引起差动保护误动。
综合考虑以上因素的可能性在征得了业主同意后我们采取了以下措施：1.将差动保护定值里比率差动起动闭锁时间由0秒改为0.1秒，以便电动机在起动瞬间后能躲过最大不平衡电流。2.将电动给水泵中性点CT二次从二号机保护装置到一号机保护装置的回路打开封口后在2号机开关柜内接地，消除1号机侧CT二次线可能存在的影响。在11月18号上午给2号机电动给水泵电源二开关柜送电再次起动电动给水泵，电机起动后运行正常，保护装置上运行电流正常，各相差流为零。停机后恢复电动给水泵中性点CT二次从二号机保护装置到一号机保护装置的回路，再次起动电动给水泵电机，1、2号机两套保护装置各项数据均显示正常，排除了由于CT二次接地点不同存在电阻对保护误动的影响。
4 大型电机启动跳闸原因及处理
由此可见发电厂这些大功率电动机（电动给水泵、引风机）在起动瞬间引起差动保护动作的可能性很多，存在CT二次回路极性与一次回路相序接反、开关侧与电机中性点电流互感器不配套、电机差动电缆截面小、CT二次接地点错误、差动保护定值设制不合适等原因，遇到大容量电机启动跳闸后，要根据上述情况一一排除，找出电机启动跳闸具体原因进行处理。
4.1 对于CT二次回路极性与一次回路相序接反，电机启动前，电气调试人员要确认电机转向，顺时针转向：电机U、V、W接一次电缆黄、绿、红；逆时针转向：电机U、V、W接一次电缆红、绿、黄，电机电缆接线时，技术人员要根据设备转向正确确定电机一次接线。如果电机逆时针转向，电机中性点端子箱R、S、T接差动二次回路的电缆红、绿、黄，否则电机一启动就跳闸。
4.2 开关侧与电机中性点电流互感器不配套，在大容量电机回路调试时，认真对开关侧CT和电机中性点CT做交接试验，发现两处CT不匹配时，尽量更换电机中性点CT。
4.3 电机差动电缆截面小，当配电室与电机距离在200m以上时，差动电缆截面至少为4mm2，当配电室与电机距离在300m以上时，差动电缆截面至少为6mm2，否则将会因为电机中性点CT与差动继电器回路之间直流电阻增大，引起差动回路电流不平衡，造成电机一启动差动动作开关跳闸。
4.4 CT二次接地点错误，按GB50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》及保护装置厂家产品说明书要求，正确对CT二次回路和差动电缆铠装、屏蔽层进行接地，避免部分电流流经大地，因地电位差的影响，回路中出现额外的电流，加剧电流互感器的负载，引起差动动作。
4.5 差动保护定值设制不合适，电机一启动差动动作，首先要判断差动保护定值里比率差动起动闭锁时间是否太小，如果差动启动闭锁时间小，适当调大一点再试，避免在其他原因上浪费时间，影响分部试运。
小结：
引起大容量电机启动跳闸原因很多，在处理问题时理清思路，从上述介绍的现象及处理方法逐一排除，尽快消除故障，为机组分部试运创造条件。