01.16 這例蹊蹺的電氣故障,難倒了多少老師傅

故障表象:事情發生在16年11月份,因電網壓負荷給我們供電的110KV變電站會被斷電,屆時變電站會提前自行停電然後從公司另一個變電站供10KV過來做檢修用電,這樣我們這邊就不用開柴油發電了。切換電源過程大約不到二十分鐘。當10KV電源送至我們這邊的高壓開關站時一臺1200KW高壓電機直接啟動(後級負載為透平壓縮機),現場操作工慌忙安現場停止按鈕和急停按鈕都無法停機,直到十分鐘後電工把低壓配電室送電後電機自行停止。


故障分析:此設備為高壓設備,現場只提供開停機及相關聯鎖信號(無源點),執行的是一位於高壓開關站內的晶閘管軟起櫃,再前一級為高壓開關櫃。到現場後車間電工班長早已等候且準備好了圖紙,根據圖紙逐級查找,把第一級開關櫃高壓斷開後打開軟啟櫃檢查,通過圖紙及實物查找,最後確定故障根本原因是當班操作工沒有按停車計劃提前停機。


且看分析,晶閘管軟啟櫃啟動完成後全壓運行時執行器件為高壓真空接觸器,此真空接觸器啟動一個線圈,停止也有一個線圈,線圈為外接220V控制電壓,啟動時吸合線圈得電後吸合併由機械鎖定並通過自身聯鎖觸點斷電(即短時通電),當得到停機信號時分閘線圈得電吸合斷開機械鎖定,真空接觸器靠自身彈簧復位斷開。


以前也接觸過多個高壓真空接觸器,都是隻有一個啟動即吸合線圈,失電自動斷開,和普通低壓接觸器相同。而這種真空接觸器的結構導致了此次事故的發生,因高壓停電時操作工未停機(當然也可能是操作停機了但因原件及線路原因信號未能傳輸到位,但我們做了模擬實驗證明不存在這些原因),全壓運行真空接觸器一直處於接通狀態,高壓送電後由於沒有220V低壓電(送電肯定是高壓先到,然後電工再逐個低壓配電室送電,低壓配電室進線採用智能斷路器具有失壓自動脫扣。)


所以儘管現場櫃因停機已經送出了停機信號(各種聯鎖如溫度壓力等因失電停機會輸出停機信號),但沒有執行停止的220V低壓電所以電機帶著壓縮機直接全壓啟動,當然按停止按鈕也毫無意義了。當低壓電送上後自然就會自己停機了。看似蹊蹺的問題當抽絲剝繭分析清楚後也就順理成章了。


通過檢查分析現場櫃得知,急停按鈕沒有采用傳統的直接停高壓開關櫃斷路器而是與本機停機信號及聯鎖信號用了同一執行元件,所以造成了急停也無法停機,此為設計的缺陷。


關於當班操作工沒有按規定提前停機一事只是通過故障分析得出結果,此時該員工(女)已下班,但當事車間主任不承認沒有按計劃提前停機。直接回復,事實勝於雄辯,不必多說,不予採信。最後找到女員工,先讓她放下思想包袱,最終她承認了當天的確忘記了停機,她想當然的認為停電了設備就會自動停機。


當時很多人提出疑問,為什麼以前也多次停電過,但從未發生來電自啟的現象,這個很簡單,因為以前停電都是長時間 停電,停電後我們會開啟柴油發電機組及時發電,低壓電會及時送至各低壓配電室,軟啟櫃得電分閘線圈自動分閘。高壓電斷電後其實軟啟櫃真空接觸器還是合閘狀態,發電過來後它才斷開。

解決方案:要求車間修改開停機程序,嚴格按章操作。急停開關按道理應該接至高壓開關櫃分閘線圈,但考慮到需要重新放線且需要高壓部門配合(不同部門合作有點難度,扯皮太多)所以保持不動,改變高壓軟啟櫃供電,購進UPS電源供電,保證軟啟櫃控制路一直不間斷供電,從而杜絕此類事故的再次發生。


總而言之造成事故操作工不是唯一原因,設備設計缺陷也是原因之一。可能有人要問,為什麼以前沒有發現存在的缺陷?說真的,一臺設備沒有故障時很少有人能認真的去吃透圖紙,只是知道個大概就行了,只有出現故障後才會去查找分析,至少我是這種類型的。


附:此設備價值120萬,此次事故幸虧運行時間短(相關潤滑設備為低壓供電未運轉),後緊急找來廠家拆機檢查所幸損傷不大。


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