大唐安阳发电厂6KV厂用母线发生铁磁谐振的原因分析、处理及防范措施

乔志庆

摘要：通过一起6kV厂用母线铁磁谐振事故，简要剖析了厂6KV厂用母线PT一次保险熔断及电磁谐振产生的原因及谐振时对系统设备带来的危害。简叙了6kV厂用母线发生铁磁谐振的处理方法，并提出针对此类故障应采取的防范措施。文内回顾了铁磁谐振产生的条件、PT的工作原理以及6KV小电流接地系统“接地选线装置”、“消谐装置”在中性点不接地系统发生接地时所起的作用。采取措施后， 6KV母线系统谐振的改善情况。

关键词：铁磁谐振；消谐装置；PT一次保险；熔断；原因剖析；事故处理；防范措施

电厂6KV系统中性点不接地系统，运行中发生铁磁谐振，可能造成大面积的停电事故，特别是在6KV厂用电系统中，若6kV厂用母线发生铁磁谐振，在谐振产生的高电压作用下，母线上所带设备有可能发生绝缘损坏，进而发展为短路事故而烧坏设备，给运行中的发电机组带来严重威胁，6kV母线PT会因过流而出现PT一次保险熔断，导致部分继电保护和自动装置拒动或误动，从而使事故范围扩大，甚至可能会发展为被迫停机、停炉事故。安阳发电厂6 kV廠用PT为西门子生产的3AF开关系列产品，2007年投产，2008年3月13日运行中发生一起3台6 kV厂用PT一次保险同时熔断，低电压保护误动，引起部分厂用电源中断的事故，现将事故经过及原因简要分析如下。

一、事故前6KV厂用系统运行方式：

事故发生时，#10机组运行，#9机组停运检修，#01启备变带6KV公用段，6KV公用段带#9机组厂用电以及输煤段运行；#10高厂变带本机组厂用电运行，快切装置正常投入。#01启备变负荷5.6MW，高压侧电流14.8A，低压侧A分支251A，低压侧B分支295A。

二、事故经过：

1. 2008年3月13日 15：47 #9机电气控制盘CRT上出6KV工作IA段“6KV电压回路断线”、“6KV低电压保护回路断线”、“输煤A段低电压”、“输煤A段PT断线”信号，经复归后消失；#10机组出“6KV CQZ电压回路断线”信号，信号复归不掉。翻看电气监视画面发现6KV工作IA段，6KV公用OA段电压表三相均显示到零。

2.到6KV工作IA段及6KV公用OA段检查发现两段上的0.5s， 9s低电压保护均有掉牌，6KV公用 OA段上所带的负荷线路灰场变、生活2X750变开关跳闸，测量6KV工作IA段、6KV输煤A段、6KV公用OA段PT二次侧均无电压。

3.退出6KV工作IA段，6KV公用OA段低电压保护压板，取下6KV工作IA段，6KV公用OA段PT二次保险，将6KV工作IA段，6KV公用OA段PT拉出柜外，对PT外观进行检查一次保险端头有过热迹象，经测量发现6KV工作IA段，6KV公用OA段PT三相一次保险全部熔断。到6KV输煤A段检查发现，6KV输煤A段PT三相一次保险也全部熔断。

三、事故处理及分析：

（一）事故处理

1.立即通知维修人员检查原因，同时组织更换6KV工作IA段、6KV公用OA段、6KV输煤A段PT一次保险，检查PT外观无异常后，送入工作位，送上二次保险，检查测量各段母线电压恢复正常，投入6KV工作IA段、6KV公用OA段低电压保护压板，投入#10机组6KV工作IIA段CQZ装置。

2.检查6KV公用 OA段负荷线路灰场变、生活2X750变开关无保护动作信号，将开关拉至检修位置，联系高压班、电控班检查变压器低压侧设备动作情况；测量生活2X750变高、低压侧绝缘合格，检查开关无异常后将开关送电，恢复生活用电。在测量灰场变绝缘时，发现其高压侧电缆绝缘明显偏低且不稳定，通知维修部进一步查找原因（高压班测高压侧电缆直流电阻和耐压试验，发现电缆绝缘有损坏现象，对沿线几处电缆接头进行逐一检查、并分段检查各段电缆的绝缘情况，发现在离电厂1.5Km处一电缆头周围有大量积水和开挖的坑洞，致使较为薄弱的电缆头对地放电）。

（二）存在的问题

1.6KV系统接线方式存在问题。6 kV公用OA段负荷中，灰场变距离较远，电缆过长，电缆接头多，若处理不好很容易接地，使母线及关联的电气系统等值电容增大，达到了谐振条件。

2.6 kV公用OA段系统中性点不接地，但其PT高压侧中性点是接地的，且PT的铁芯的感抗较低，同时OA段的负荷比较小，为谐振创造了条件。

3.安阳发电厂在老机组拆除和新机组扩建时，生活变和扩建变均接在#9、#10机6kV公用OA段上，其低压侧负荷操作、切换频繁，且扩建工地工作条件恶劣，管理较乱，到处开挖，有的电缆在工地上被机动车轮碾来碾去，致使电缆绝缘损坏，再者，工地配电箱接线杂乱无章，保护配备不符合要求，甚至保护根本就不起作用，极易造成单相接地和断线，而且接地后会造成越级跳闸，直接影响到#9、#10机组6KV 母线，为谐振创造条件。

4.当母线上负荷比较低时，系统的感抗较低，发生接地时很容易诱发铁磁谐振。

5.当某一设备发生接地时，若L刚好等于C时则谐振电压瞬间达到比较高的水平，导致消谐装置来不及启动，就使PT一次保险熔断，从而消谐装置失去了作用。

【结束语】针对大唐安阳发电厂6KV母线的接线特点和固有的运行特性，我们针对性的采取了以上几条措施，通过一段时间的运行、观察，避免6KV母线系统发生谐振效果显著，即使偶尔发生了谐振，也能够及早地发现并迅速的进行处理，遏制了谐振事故的进一步发展和扩大，保证了6KV系统的安全、稳定运行，同时也保证了主机运行的稳定性和经济性。

参考文献：

[1]998谐振装置原理使用说明书

[2]大唐安阳发电厂300MW集控运行规程

[3]大唐安阳发电厂300MW事故处理规程