季节交替或气温的突然变化对电气设备的影响

高压电机是发电厂动力系统中的主要辅机设备，高压电机的安全运行对电厂的长周期运行影响较大，而季节交替或气温的突然变化对大电流设备的接头影响很大，接头变松造成接触电阻变大，接头发热导致绝缘损坏相间短路，设备停运。以下对我厂#5炉A磨煤机口线，因季节交替变化对接头影响的情况中的一些问题进行分析。

我厂#5炉共4台磨煤机，正常时3台运行1台备用。

电机容量（KW） 1000 型号 YTM630-6 电压（V）6000 电流（A）122转速（r/min）993；绝缘等极 F 制造年月95.7 转子结构 鼠笼。

3.1 问题经过

2009年9月19日10时20分，#5机组负荷230MW，运行人员在启动A磨煤机后听到现场发出响声，同时，#5炉A引风机、A送风机、B磨煤机跳闸、A磨煤机跳闸，切除AGC，降负荷至170MW后机组稳定，检查发现A磨煤机电机口线处短路故障，6KV开关室内A送风机、A引风机、A磨煤机及B磨煤机开关速断保护动作。随后分别对A送风机、A引风机、B磨煤机测绝缘正常。于11时开启A引风机、A送风机运行，11时07分，投入AGC正常接带负荷。19日17时50分，#5炉A磨煤机电机处口线经电气检修处理后正常，保护装置经仪控分场检查后无异常，A磨煤机开启运行正常。

3.2 原因分析

经电科院专家分析，最大的可能是A磨煤机B、C两相相间短路产生的很大的负序电流进入到该段母线造成部分辅机速断保护动作。

当A磨煤机B、C两相相间短路时，忽略系统阻抗影响，此时：（U2-负序电压；Z2-负序阻抗；I2-负序电流；ZST-启动阻抗）：

UA=E1，UB=UC=-E1/2 ，由对称分量法得U2=E1/2 ，由Z2=ZST得I2=U2/ZST=E1/2ZST=IST/2

即电动机所在高压母线上或附近发生二相短路时，非故障的电动机回路会产生达电动机启动电流一半的负序电流。

考虑IST约为7IN得I2=3.5IN，电动机正常运行正序电流I1=IN ，由于正序电流和负序电流旋转的方向相反 ，得IMAX=I1+I2+I0=4.5IN

从故障录波器调出波形分析显示：

9月19日10时17分48秒763ms时，运行人员合上A磨煤机电源开关后，6kV51段出现2.5倍操作过电压，由于电机B相绝缘不高，故障经700ms左右B、C两相逐渐击穿，此时由于仍是A磨煤机启动过程中，其速断定值为正常运行时速断定值（5IN）的2倍，即10IN，A磨煤机电流仍未达到速断定值。但其他辅机的运行电流已达4.5IN左右，超过了A引风机的速断电流4IN，A送风机的速断电流3.8IN，B磨煤机的速断电流4.2IN，A引风机、A送风机、B磨煤机速断保护动作跳开A引风机、A送风机、B磨煤机。（6KV51段其他辅机的速断定值均在5IN之上）又经过100ms左右B、C两相短路接地，A磨煤机电流超过10IN，A磨煤机速断保护动作跳开A磨煤机。此时6KV51段上的不对称短路故障被切除，负序电压消失，所有辅机上的负序电流消失。

3.3 暴露问题

（1）对电机口线检查不到位，季节变化没有加强对大电流设备重点检查。

（2）对电压畸变高压辅机没有明显时差跳闸问题无预防。

3.4 防范措施

（1）略为提高A引风机、A送风机、B磨煤机速断保护定值至5IN，并校验保护灵敏度。

（2）电气结合低负荷逐台对高压辅机进行检查，紧固各个大电流接头处，在季节变化后立即安排大电流设备轮流重点检查。

参考文献：

[1]范立军.高海拔地区大气参数对电气设备外绝缘影响的研究[D].大连理工大学，2002.

[2]李德龙，李素奇.高原型气候对电气设备的影响[J].青海师专学报.2009（05）.

[3]Zhang Zhijin，Jiang Xingliang，Chao Yafeng，et al.Study onDC pollution flashover performance of various types of longstring insulators under low atmospheric pressure conditions.IEEE Transactions on Power Delivery.2010.