黄志鹏
浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司
摘要：一家公司的常压装置低压 AI段7台电动机“三相电流不平衡”跳闸，引起生产装置的波动。根据电动机组跳闸事故的特点，从设备检查、保护定值校验、短路电流计算等方面深入地分析原因，制订相应的措施，有效地防止了跳闸事故的发生，保证了配电系统的平稳运行。
关键词： 三相电流不平衡；电脱盐电抗器；短路电流
不断运转的石化企业对电力供应的安全性、可靠性提出了严格的要求。供应和分配系统中的任何一个环节如果疏忽大意，都会导致设备烧毁，造成装置波动甚至停机，给企业带来巨大的损失。单电机跳闸故障较为常见，而多电机跳闸除配电网供电时电压较低外，多电机群跳较少见。
电动机群跳闸问题的发生，严重影响了装置的平稳运行，分析其故障原因，采取相应措施，解决相应问题，保证配电网的正常运行，从而保证装置的持续稳定生产，是当务之急。
1 故障概述
一家公司的常减压装置 A段主要负荷是7台电机和3台脱盐电抗器。一七一八电机同时跳闸，检修时其综合保护器显示“三相电流不平衡”，保护动作引起电机跳闸，不平衡度为42.2%，电机电流三相不平衡度定值为30%,5S。
2 电动机群三相电流不平衡跳闸原因分析
2.1 因设备本身问题或接线错误造成
1.电机内部某相支路的焊接不良或接触不良；
2.电机绕组匝间或对地短路和相间短路；
3.外接接线错误。
测试7台电机的绝缘值均正常。因为7台电机同时跳闸，且在启动后长周期运行平稳，所以没有进行电机直阻测量，可以排除因电机自身故障而导致的三相电流不平衡跳闸。
2.2 三相电压不平衡引起的三相电流不平衡
检测该段变压器的带电负荷，发现主要负荷为7台电动机和3台电脱盐电抗器一段的负荷电流时发现带电电抗器V1002A/3和红相和绿相电流为370 A (额定值295 A)。但同一台设备上、红色电流都是136A,V1002A/2的黄色、绿色电流都是135A。配电箱空气开关的额定电流为630 A，长延时设置为1.0In，过流保护设置为6倍In。拆除V1002A/3电抗器高压侧十字头空载电抗器，测空载电流42 A,43 A，额定295 A，现场检查电抗器时，听到电抗器内部有“噼啪”的放电声，拆开盖子发现变压器油变色严重，油中有絮状杂物，初步判断电动机跳闸是由电抗器内部短路故障引起的。
一般情况下三相电动机三相阻抗相等，为了维持输出功率，电压波动与电流波动成正比，最终导致电动机三相电流不平衡跳闸。该计算结果与三相电动机电流不平衡跳闸值基本吻合，验证了电抗器一次侧短路故障点的合理性。
2.3 基于短路电流计算值的效验保护器动作状态
1.空气开关短延时过电流保护的设定值为6In，即6×630 A=3780 A，短路电流值3031 A不能达到保护动作值，短延时过电流保护不能动作，运行正常。
2.计算出短路电流为3.031 kA，空气开关的速断保护设置为8倍，即8×630 A=5040 A。空转速断保护不起作用，正常。
3.本段380 V电源进线过流保护值为4800 A,0.3 s。算短路电流3031 A，低于过流保护定值，进气开关无动作，正常。
4.电动机过载保护无动作验证，电动机综合保护装置TL=1s。
例如，有一台跳闸式电动机，其功率为90 kW，电压380V，电流167A，功率因数0.82。发生短路故障后电压降为380-175.2=204.8（V）。
结合以上检查情况空气开关短延，电动机组因电压波动而产生三相不平衡电流跳闸故障的原因有以下几种情况
1.由于原油品质恶化，电脱盐变压器负荷增大，器体温度升高，运行时间长，变压器油变质，绝缘强度降低，电抗器一次绕组发生相间短路故障。
2.查阅有关资料，发现反应器的过流保护只对报警有效，不能发挥相应的保护作用。在变压器真正超负荷时，线路不能断开，往往是设备烧坏了，电路也不能断开。
3.电抗器综合保护过载设定值错误，标出电流的额定值为瞬时295 A，但估计的有效值应该是295A/1.414=208.6A，过流保护定值设为2倍，即590 A，定值偏大，无法对过流进行有效保护。在运行中电流值已经达到370A，已超过电脱盐电抗器额定电流值，设备不能可靠动作。
4.是反应器控制柜塑料壳体空气开关的额定电流为630 A，额定值In设定系数为1.0与额定值208.6A相比明显偏大。
3 解决方法和预防措施
3.1 解决方法
1.将综保保护引入控制回路，使电抗器在发生过流时能够断开回路，避免电抗器烧坏故障，从而使原电抗器综保保护仅作用于报警，不会对电抗器产生过流保护作用。
2.联系生产厂商，查阅相关资料说明书，电脱盐电抗器铭牌标识错误，变压器器身铭牌电流额定值为瞬时时值，不是有效值，造成定值设定错误，设备发生故障时综合保护装置无法迅速切断设备。综合保护装置的额定电流值已设为反应器运行的有效值。过载保护的整定原则是按照变压器保护的整定，保护装置的动作电流应大于变压器额定电流，电流互感器的变比为nTA=400/5 A，Kjx接线系数取1,IIrT值为208.6 A, KR值取0.95。
3.依据电脱盐电抗器的额定电流值，将电源柜空气开关的额定电流系数调整为0.4，即0.4×630=252 A，由于电脱盐电抗器设备的特殊性，采用变压器过电流保护整定，以实现设备故障时保护可靠动作，不影响同段其它设备。
3.2 预防措施
1.对其它分段相同控制方式的设备进行回路改造，将综保过流保护引入跳闸回路，确保在发生过流时回路能够断开，从而避免电抗器烧坏故障的发生。
2.检查其它分段相同设备，分别对其定值进行验算，保护定值按上述方法修改，防止类似情况发生。
3.利用大修对长周期运行设备的气动开关、接触器进行校验，对故障部件进行更换。
4.更换花屏综合保护装置，确保数据采集可靠有效。
5.加强巡查，发现设备异常及时处理，防止事故扩大。
4 结论
运行中，虽然出现了过电脱盐电抗器过载跳闸现象，但保护装置均可靠动作，不会造成较大范围的影响，效果显著。使配电网供电稳定，使生产装置连续生产，平稳运行。
参考文献
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作者简介：姓名：黄志鹏（1990.11），性别：男，民族：汉，籍贯：浙江绍兴，学历：本科，在职工作者，毕业学校：三峡大学2015届。