該日16時15分左右, 高密度擠壓造粒機按計劃停機檢修期間, 工藝啟動變頻電機時, 突然出現部分電機停機。經過及時處理后, 對故障原因進行分析, 并提出整改措施。
1 處理經過
該日16時15分左右, 接到通知高密度勞倫斯泵電機跳停, 組織人員到高密度變電所對勞倫斯泵開關柜檢查, 發現開關柜斷路器仍在合閘位置, 電機在運行中。查看綜保事件記錄, 無當天的任何事件記錄。檢查變電所其它電氣設備, 發現INRU壓縮機電機綜保有工藝跳閘報警信號燈亮, 其它設備運行正常。
當晚20:00時組織原因分析, 高密度裝置25臺電機在儀表DCS、SIS、PLC三套系統中出現電流、功率突變及狀態翻轉。經確認電力系統當時未發生“晃電”現象, 停下的8臺電機中, 1臺高壓電機來工藝聯鎖跳閘停機, 其余7臺為低壓電機, 其他電機運行正常未停機但出現狀態翻轉, 無停機信號記錄。22:20時左右, 工藝試開擠壓機輔機, 沒有再次出現故障, 一切設備運行正常。
電氣專業再次開展排查, 經查在儀表DCS、SIS、PLC三套系統中出現電流、功率突變及狀態翻轉的25臺電機中, 3臺6k V電機電流、功率變送器工作電源和22臺低壓電機控制電源均來自高密度變電所2#UPS。檢查2#UPS時發現其報警燈閃爍, 報警記錄顯示當天16:06時逆變器關斷和直流電壓故障報警, 與儀表系統記錄電機電流、功率下降及狀態翻轉時間基本一致, 同時出現旁路電源輸入電壓故障, 該報警無時間記錄。據以上報警信息判斷因2#UPS故障導致發生了此次事件。
2 原因分析
(1) 2#UPS電源及負載情況①2#UPS (25k VA) 電源。2#UPS電源來自本所380V II段, 該段變壓器電源與當天16時左右啟動的高密度輔助擠壓造粒機源均來自本所6k V II段母線。②2#UPS負載情況。2#UPS負載包括:高密度輔助擠壓造粒機ABB變頻器及其5.5k W風機電源、全工段30臺電機的控制電源、勞倫斯泵和調溫水泵等電流、功率變送器電源。
(2) 2#UPS報警原因分析①逆變器關斷和直流電壓故障分析。出現逆變器關斷信息原因有兩種:一是負載端出現異常;二是UPS自身故障。經檢查確認, 可以排除UPS自身故障原因。對UPS負載情況進行檢查, 16:00時左右, 工藝正在啟動高密度輔助擠壓造粒機, 該機的5.5k W風機同時啟動, 啟動電流為正常運行電流的5-6倍, 且2#UPS已運行9年, 其測量單元可能出現漂移, 沖擊電流造成逆變器關斷故障和直流電壓故障的發生, 造成UPS主回路停止供電。②旁路電源輸入電壓故障分析。出現旁路電源輸入電壓故障的條件為:三相輸入電壓超過額定電壓的10%, 當發生超壓故障時, 會觸發超壓閉鎖旁路保護功能, 閉鎖UPS旁路電源輸出。事后檢查發現, 2#UPS的交流輸入電壓有時達到420V左右, 接近旁路電源輸入電壓故障上限10%即418V的限值, 觸發超壓閉鎖旁路保護功能, 從而閉鎖了UPS旁路電源輸出。
(3) 裝置停車分析綜合以上原因分析, 對裝置停車原因作出以下分析:16:00時左右, 工藝正在啟動高密度輔助擠壓造粒機, 該機的5.5k W風機同時啟動, 沖擊負荷電流造成作為其電源的2#UPS逆變器關斷故障和直流電壓故障的發生, 造成UPS主回路斷電;與此同時, 2#UPS的交流旁路輸入電壓高, 發生了輸入電壓故障觸發超壓閉鎖旁路保護, 從而閉鎖了UPS旁路電源輸出, 2#UPS輸出停電。
UPS主回路和旁路同時斷電又瞬間恢復的閃斷現象, 造成了勞倫斯泵電機電流、功率變送器同時信號閃斷, 達到了低于75A的儀表聯鎖條件從而中止反應, 最終導致裝置停車;同時控制電源接入到此UPS的25臺電機出現狀態翻轉停機, 其中17臺有自啟動功能的電機自啟動成功。
3 整改措施
(1) 轉移5.5k W風機電源將高密度輔助擠壓造粒機的5.5k W風機電源從2#UPS轉移到低壓柜市電供電, 另行采取防晃電措施。
(2) 調整裝置變電所變壓器檔位降低380伏母線電壓對高密度變電所2臺變壓器調檔, 降低低壓系統電壓, 避免觸發UPS超壓閉鎖旁路保護。
(3) 舉一反三開展排查對各變電所開展舉一反三排查工作, 一是對采用UPS作為主回路電源的電機進行整改, 將UPS中電機負荷及時轉移到其他低壓電源供電, 并采取抗晃電措施。二是UPS輸入電壓是否達到或接近輸入電壓超限閉鎖保護界限, 及時對系統電壓進行調整。
(4) 加強UPS巡檢加強對UPS的巡檢, 認真檢查UPS的運行情況, 發現UPS報警信號的, 要及時報告、及時處理, 確保UPS的安全運行。
4 結語
UPS在電力系統中得到了越來越廣泛的應用, 其抗“晃電”效果十分顯著, 但因其電力電子設備的特性, 不能耐受大的沖擊電流, 不宜作為大功率電機的主電源, 電機應采用抗“晃電”接觸器等措施實現抗“晃電”, 以達到更加良好的安全運行目的。
摘要：某日, 某化工企業高密度擠壓造粒機按計劃停機檢修, 到下午16:05時左右, 工藝啟動高密度輔助擠壓造粒機時, 突然出現部分電機停機, 經統計25臺設備停, 其中8臺電機徹底停機, 17臺有自啟動低壓電機仍在運行, 勞倫斯泵電機電流低報觸發聯鎖最終造成中止反應造成裝置停車。
關鍵詞：UPS,高密度擠壓造粒機,電機停機,原因分析
參考文獻
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