低压开关柜二次接插排紧固件松脱引起的短路燃烧故障分析

低压开关柜二次接插排紧固件松脱引起的短路燃烧故障分析

陈进勇

广州资源热力电厂 广东省广州市 510303

简介：低压开关柜设计选用的电气元件存在缺陷，长期使用中缺少必要的维护保养，引起短路燃烧故障，通过分析故障发生的原因并针对性改造解决，消除了设计缺陷隐患，为发电厂设备长周期满负荷运行提供了保障。

关键字：连锁保护 燃烧 二次接插件 技改

事情经过：广州某啤酒厂自备电厂配置北京锅炉厂2*75t/h煤粉锅炉及南京汽轮机厂2*1.2MW燃气发电机组。#1锅炉正常停炉检修后,需要进行启动前电气设备连锁保护试验，锅炉运行值班人员填写送电通知单，通知电气运行值班人员将#1锅炉辅机，包括引风机、送风机、密封风机、排粉机、磨煤机、给煤机的电机启动开关送到试验位置，准备进行连锁试验。电气运行值班人员将各风机开关送到试验位置后，电话向锅炉运行人员确认完成操作。锅炉运行人员在锅炉控制室操作台后将各风机的控制电源保险丝合上，等待值长下令进行连锁保护试验。20分钟后，锅炉运行人员接当班值长通知进行锅炉辅机连锁分合闸试验，按逻辑顺序合上引风机开关、送风机开关，但密封机合闸后开关无反应，操作面板指示灯无变化，通知电气检修到场处理。检修人员到#2配电室门口，开门后发现配电室内烟气弥漫，烧焦味道严重。经查，发现#21密封机抽屉开关面板冒烟，立即手动将开关分断，将抽屉箱扳到分断位置，对讲机通知检修人员到现场抢修，连锁保护试验终止。

现场检查情况：电气检修人员到现场检查，发现安装在#21密风机抽屉开关框架右外侧的滑接二次端子完全碳化烧毁，部分动、静触点电蚀，柜内底板发现铜珠，部分动触点因高温而出现卡涩变形，二次控制线路外皮燃烧碳化裸露铜线，抽屉内二次回路接线完全报废。抽屉内部镀锌框架长时间燃烧被熏黑，燃烧的烟气上冲熏黑影响上层两级抽屉开关箱。

故障原因分析：现场#21密封机电机功率37kW，电压等级380V，电机转速3000r/min，品牌为德国西门子，抽屉箱为白云电器GCK早期产品。合闸电源交流220v，取自本抽屉箱一次回路空气开关上桩，保险座安装在本抽屉箱内。控制电源直流220伏，取自锅炉操作室UPS系统，保险座安装在锅炉控制室盘柜后。二次信号动、静端子型号为FCJ2接插件，接插件整体连底座安装在G型高低导轨上，如图：

FCJ2动、静接插件排 C45 U型导轨槽

二次滑动端子动触点排竖向安装在抽屉柜外侧整体配电柜框架上，静触点排安装在抽屉箱体外侧，当抽屉箱推入试验或工作位置时，接通二次回路，操作人员通过面板指示灯判断操作回路是否正常。经过现场分析，造成本次故障有多各方面，原因如下：1）设备使用年限已久，抽屉箱操作频繁未得到有效维护，安装在抽屉箱外侧框架上的动触点端子排下端的固定螺栓滑动下移，端子排排列松散，抽屉箱推入时，动静端子偏移、错位，当锅炉操作人员送上控制电源后，故障部位局部闪络、短路，直至燃烧碳化。2）接插件端子排设计功能有缺陷，未有考虑端子排因为长期接触、碰撞可能出现的松脱错位的可能，也未设置限位校正导引杆。3）操作人员操作设备粗暴，抽屉箱推入时操作力度过猛，且操作完成后没有检查，未及时发现二次端子出现错位的异常状况；检修人员检修不到位，维护保养时未发现端子排限位螺栓松动。4）保险丝熔断后，现场未配备备用保险丝，操作人员随意选用容量为10A的保险丝替代,未按照设计图纸6A的设计要求，故障发生时未起到熔断保护功能。

技术改造过程：考虑现场使用环境， FCJ2型号的接插件排已经不适合继续使用，需要进行技术改造，结合原抽屉开关柜控制线路多，改造空间狭小的特殊状况，正常重载接插件虽过流稳定，但尺寸较大，改造空间难以满足。经过实际对比，最终选用了CA14航空矩形插座接插件，底座安装尺寸长70mm,宽18mm,端子共14路，额定电流6A,满足安装空间及控制回路数量等要求 ，如下图。

CA14航空矩形接插件

本次改造抽屉开关二次接插件的设备及包括密封机、磨煤机、清水泵、凝结水泵等共计14台，同时取消了二次控制保险座,更换为6安培二极空气开关。改造费用约1.6万元，改造后效果良好，再没有发生同类故障，而且二次控制回路故障频率降低，通过本次改造，检修人员得到锻炼，技术水平得到相应的提升。

结束语：低压开关柜在输电、配电及电能转换方面发挥着巨大的作用，目前的发展应用无论在结构方式、应用标准、使用条件、智能化等都比以往有了较大的改善，为确保设备正常稳定运行，使用者需要及早了解设备特点，及时把控设备运行工况，现场加强设备管理，适时投入检修力量，集中消除共性故障，才能降低维护成本，让设备稳定正常长周期发挥作用。