一起循环水泵电机跳闸故障分析与处理

一起循环水泵电机跳闸故障分析与处理

摘要:2014年12月3日，某电厂由于电机差动保护动作使供电开关LGE401断开

导致循环水系统2号泵跳闸，电厂机组由满功率1084MW被迫降功率至820MW

运行。本文分析了循环水泵跳闸的原因及在跳闸事件发生时同时进行的防火封堵

开孔工作的组织和管理流程缺陷。分析认为由于防火封堵的作业管理缺陷在本次

防火封堵开孔作业时未采取防护措施，此外，在防火封堵水泥填充的情况下又由

于采取钢钎凿击的开孔方式存在不足，开孔到原已破损的循环水泵电机差动保护

信号电缆时凿击震动使电缆A和N相发生接触短路，从而误触发差动保护信号导

致供电开关断开致使泵跳闸。

关键词：防火封堵、电缆、差动保护、短路

前言

2014年12月3日10:56某电厂主控室出现LGE003KA等异常报警，核实是循

环水系统2号泵由于供电的LGE401开关断开已经跳闸，立即按照瞬态导则进行

干预，按规程控制机组降功率至900MW，后由于汽轮机组水回路氧含量和真空

持续上升，机组继续降功率到820MW运行。现场检查循环水系统2号泵电机本

体直阻、绝缘正常，电机本体无异常，经过现场排查、信号测量，确定为该泵的

差动保护动作。经过处理后并经专业评价条件满足后，于当日22:50重新启动循

环水系统2号泵成功，12月4日3:23机组重新升至满功率1088MW。

事件发生时现场正在进行通讯盲区改造的电缆铺设前的PX621房间防火封堵

开孔作业。

1问题描述

某电厂汽轮发电机组以水蒸汽驱动，水蒸汽驱动汽轮发电机组后排入蒸汽冷

凝器，蒸汽由循环水1号和2号两台泵驱动的海水来冷却，工作原理简图如图1。冷却水流量影响到蒸汽冷凝器中对蒸汽的冷却能力，即影响蒸汽冷凝器的真空度

从而会影响汽轮发电机组的发电能力。循环水泵由电机驱动，并由LGE401开关

供电。

当循环水2号泵停运后就减少了冷却水流量从而影响到汽轮发电机组的发电

能力。当两台循环水泵都停运后蒸汽冷凝器失去全部冷却水无法维持蒸汽冷凝器

的真空度从而导致机组无法维持发电能力甚至触发真空度停汽轮机组信号。

2原因分析

2.1设备故障点调查

查看电机差动保护装置故障波形图2，其中红色为A相电流，黄色、蓝色分

别为B、C相电流。从波形图上看出A相电流由正常值892.16A突然减小至

596.32A。

在电机就地对中性点CT进行检查，CT三相直阻均为4.3Ω，特性试验结果合格，CT状态良好。

在保护装置侧对电机中性点侧CT的二次（信号测量）电缆回路进行检查，发现A-N相回路直阻偏小，为 1.7Ω，B-N和C-N相回路直阻均为5.8Ω。

单独对二次（信号测量）电缆进行检查，发现A-N相间为0.6Ω，A对地为2.3Ω，N对地为2.3Ω。将二次（信号测量）电缆屏蔽层接地测量，二次（信号测量）电缆屏蔽层对地绝缘良好，但A相二次（信号测量）电缆和N相二次（信号测量）电缆对电缆屏蔽层绝缘为0，说明故障是因为A相和N相短路并与绝缘层也短路。

通过绝缘查找仪对二次（信号测量）电缆的A、N相进行故障测距，故障点距离电机侧约80M，距离LGE401开关侧约350M，该绝缘仪对二次（信号测量）电缆故障点的定位存在一定误差，经现场检查，故障点可能位于PX621房间至SEC（重要厂用水系统）廊道区域，该区域电缆众多且脚手架无法搭设，无法进行精确定位。

通过在电机中性点侧加入CT二次电流，在保护装置中读取波形记录，确认故障现象可以复现。下图3为模拟通流的波形，可以看出A相电流小于B、C相电流，这与故障时的波形吻合，进一步明确故障点在CT二次（信号测量）电缆上检查结论：通过上述检查，可以确认故障点为电机中性点CT至LGE401开关柜的二次（信号测量）电缆A相、N相对电缆屏蔽层的绝缘破坏，差动保护因探测到中性点侧与电机机端侧电流不平衡而动作。

2.2设备故障点确定

2014年12月3日调查短路情况时得知电机所在泵站厂房区域当日上午有DTV（厂区通讯）系统电缆敷设的防火孔洞开孔作业，且据施工负责人反馈其工作期间与循环水泵跳闸时间吻合。联系工作负责人在泵房对上午电缆封堵开孔作业点进行逐一排查，可以确认电机的CT二次（信号测量）电缆经过了其中3个开孔作业点，经目视检查未发现明显故障点。

2014年12月29日电气人员利用电厂大修CRF002PO停运窗口，对

CRF002MO电机CT二次（信号测量）电缆的故障点进行排查和定位。按照排查方案，电气人员对PX泵站侧的CT二次（信号测量）电缆进行了分段通流排查，将故障点定位在泵站PX621电气间0米的防火封堵PX60502E内的一段电缆上。同时该封堵是12月3日上午CRF002PO跳闸时进行DTV（厂区通讯）系统电缆敷设的防火孔洞开孔作业的封堵之一。

2015年1月1日为进一步明确故障点及电缆绝缘受损原因，决定继续打开该段电缆封堵。由于该段电缆封堵内电缆数量较多，且封堵厚度达到70cm，为了避免在封堵开孔中损伤其他电缆，采取从封堵最外层逐渐向内侧开孔的方法。

将封堵中的防火水泥逐渐去除后，并将逐渐露出的钢筋进行处理，发现了CT 二次（信号测量）电缆的损伤点，经过吸尘器处理，其中损伤电缆的破损处填充有水泥。

将受损的电缆截出吸尘后进行目视检查，其灰色外皮呈撕裂状，屏蔽层已经部分断裂，A、N相线芯的黑色绝缘外皮已经脱落，其线芯已经裸露，部分线芯表面的银白色镀层有局部破损，破损处露出铜材质的内部线芯，损伤电缆长度约6cm，内部非常洁净。

电缆损伤的位置顶部距离12月3日的防火封堵开凿底部约3cm。

该段防火封堵PX60502E自电厂投产后截止到12月3日，从未被打开过。

3处理方案

（1）CRF002PO跳闸后，检查电机一次设备无故障，为差动保护二次回路电