高压电机故障引发供电系统越级跳闸原因分析及措施.pdf

高压电机故障引发供电系统越级跳闸原
因分析及措施

前言：由单台电机出现故障，造成电网波动甚至越级跳闸问题,是企业供电
系统运行中的常见问题之一。因而需要针对高压电机故障造成越级跳闸的产生原
因进行全面分析,从中找出有效解决的方案及应对措施。众多实践工作表明,导致
高压线路出现越级跳闸,绝大多是由线路故障引起，多数是上级线路综保整定值
设置不合理，造成越级跳闸或由设备故障未及时断开，引发越级联锁跳闸，因而
需要做好高压线路的防雷接地等保护工作，尤其是危险化学品企业供电安全稳定
运行过程中的维护与管理工作。危险化学品企业供电系统稳定，对于企业安全稳
定运行，意义十分重大，一旦发生事故，不但造成装置停车，严重者将会发生火
灾爆炸事故，造成巨大的经济损失，甚至产生一系列不良社会效应，为此必须确

保危险化学品企业安全稳定供电，势在必行。

关键词：爆炸弧光放电母联备自投跳闸

1.

事件经过

供电系统概况：该企业是煤化工装置，110KV供电系统通过两条110KV输电
线送到公司总变电站，分别是濮煤线和茂煤线。煤化工装置总变电站110KV系统
采用单母线分段供电，母联煤110配电柜设有备自投装置，备自投装置处于热备
用状态，当一条线路发生故障，煤开关110自动投入，由系统另一条线路带全部

负荷。

110KV母线一段带1#、3#变压器，110KV母线二段带2#、4#变压器，其中3#、
4#主变为新总降6KV母线I和II段供电，煤化工PSA装置进线来自新总降6KVI
段和6KVII段，脱硫装置6KVI段和6KVII段分别来自PSA装置6KVI段和
6KVII段，在脱硫装置配电室装有6KV母联备自投装置，备自投装置处于热备用

状态。

2021年1月8日4时27分电仪公司脱硫装置和PSA装置值班长接到PSA装
置和脱硫装置工艺主控电话，说PSA装置和脱硫装置所有电动机停机，现场失电，
无法再起动。该值班长立即赶往现场查看情况，一边电话通知班组值班人员去现

场检查，查找故障点，同时电话电仪公司该项目部电气专业负责人，上报PSA配
电室和脱硫配电室同时失电。电仪公司该项目部装置立即启动应急响应机制，组
织在家人员迅速赶往配电室现场。在脱硫装置现场根据各级微机综保故障数据显

示报告，综合判断为II段系统故障。对II段设备进行排查，最终发现脱硫配电
室P2001A微机保护显示电流I段跳闸。去现场检查发现P2001A高压电动机接线
盒盒盖崩开，B相绝缘支撑断裂脱落，另外两个绝缘子上有放电现象。由此判定
故障引起原因为B相绝缘支撑断裂后，三相弧光短路所致。P2001A断路器抽出，

隔离故障点，系统恢复送电，4时50分PSA装置和脱硫装置供电系统恢复正常。

系统恢复送电后，对高压电动机P2001A进行进一步检查，并对电机本体进
行预防性试验，三相绕组绝缘正常，电动机定子线圈完好。对P2001A的综保和

断路器进行调试试验，动作均正常。

二、故障现象及动作过程分析

1.新总降PSA装置2#出线柜电流I段跳闸，动作电流值：Ia=48.71A，

Ib=47.77A，Ic=52.61A，最大动作电流C相一次值为15783A，0S速断跳闸。

2.新总降PSA装置1#出线柜电流I段跳闸，动作电流值：Ia=9.79A，

Ib=10.58A，Ic=10.68A，最大动作电流C相一次值为3204A，0S速断跳闸。

3.PSA装置2#进线柜电流I段跳闸，二次动作值为53.255A，最大动作电流

相一次值为15976.5A，0S速断跳闸。

4.PSA脱硫装置2#出线柜过流I段跳闸，二次动作值为12.488A，大于电流

I段定值4A，故0S跳闸。
5.脱硫配电室2#进线柜过流I段跳闸，二次动作值为15.798A，最大动作电

流相一次值为15798A，故0S速断跳闸。

6.P1001C电动机运行中速断跳闸，二次动作值为69A，最大动作电流相一次

值为5175A，故0S速断跳闸。

从动作的情况看，动作电流值均大于整定值，保护装置均动作正常，该高

压综保工作正常。

三、原因分析

（一）直接原因

1.在现场检查发现高压电机P2001A的B相绝缘支撑断裂脱落，使相间安全
距离减小，并且电机三相接线柱有弧光放电痕迹，应该是三相弧光短路，产生三

相短路电流约15000A，导致该高压电动机断路器、脱硫2#进线、PSA装置2#线、

新总降PSA2#线同时跳闸；

2.PSA装置高压供电系统母联备自投和脱硫装置母联备自投装置检测到6kV
II段母线无压无流，满足备自投动作条件，6kV母联自动合闸，由6kVI带全段
供电，6kVII段上带有抗晃电功能的电机同时启动，启动电流过大，导致新总降
PSA装置1#出线线路电流I段过流跳闸，造成