一起制氧机组电加热器引起的故障分析及处理

   2021-08-24 7310
核心提示:今日分享的介质为氮气电加热器的知识点,下面就让小助手为您分享今日的新闻热点——氮气电加热器的使用及其故障分析。 方大特钢10000Nm3/h制氧机组分子筛电加热器运行中突然短路,引起了为其供电的配电变

今日分享的介质为氮气电加热器的知识点,下面就让小助手为您分享今日的新闻热点——氮气电加热器的使用及其故障分析。

方大特钢10000Nm3/h制氧机组分子筛电加热器运行中突然短路,引起了为其供电的配电变压器高压侧主回路综保动作、跳闸,造成该制氧机组工艺氩泵、氮透油泵、空压机排烟机等失电停机故障。通过分析,采取了相应的改进措施,提高了供电的安全性、制氧机组运行的稳定性。故障现象

某日,方大特钢10000Nm3/h制氧机组1#分子筛电加热器加温120分钟时,突然出现1#电加热器停止加热、工艺氩泵停机故障,经检查,1#配电变压器失电、停止工作,其高压侧微机综合保护装置动作、跳闸。

实际上,制氧机组配套氮透A/B油泵、氧透A/B油泵、UPS供电电源均进行了自动切换,氧透油站、空压机油站的排烟机亦停止了工作,只是由于供电系统虽为双电源供电、控制电路不具备备自投功能,但生产设备在DCS上却具备自动切投功能,这些回路的失电未对整个制氧机运行造成大的影响。

10000Nm3/h制氧机配置了两台S9-1600/6型(1600KVA 6KV/0.4KV、)配电变压器,为制氧机组各回路(含照明系统)提供低压电,图一为10000Nm3/h制氧机1#配电变压器供电框图,2#配电变压器供电与1#配电变压器类似(2#6KV电源来自动力114K路),整套机组的高、低压电源均设有母联柜,母联柜正常运行时是断开的、分列运行;异常、检修时,高压或低压电源可以在线并倒,任何一路高压或低压电源都可以承担全部的运行负荷。


图一中,QF1为1#配电变压器高压侧断路器,该断路器配微机综保装置;QF2为1#配电变压器低压侧断路器,QF3为1#电加热器低压断路器,QF2、QF3均为ABB低压断路器。从框图中可以看到,每一回路都配置了断路器,1#电加热器发生短路故障时越过2级低压断路器、引起1#配电变压器高压侧断路器跳闸,这是很不正常的。

由于越级跳闸,1#配电变压器的高、低侧同时经历了大短路电流的冲击,影响到1#配电变压器的安全,本例中,1#配电变压器低压侧的直流电阻就由于这次冲击后检测到直阻已超标(5个月前已周检过合格),1#配电变压器被抽芯检修。为了避免这一现象的再次出现,组织相关了技术人员对其进行了认真分析、整改。

处理措施

1.整定QF3参数

QF1微机综合保护装置的定值是主机厂设计提供的,因此将综保的参数作为基准。由于电加热器是主要的低压用电设备,QF2参数暂不调整,仅对QF3参数进行调整。电加热管为电阻性负载,电流与电压相同,无冲击电流。

电加热器固定组、调功组满负荷工作的电流为940A,因此将QF3参数调整为:LI:I=0.6×In ,t1=INT;LS:I=4×In、t2=0.15S,即反时限长延时电流设定为960A,反时限短延时电流设定为6400A。

2.整理电加热器的接线

三相四线电进入空间不大的电加热器,电加热管的数量达78支,引线156根,有序、安全是整理的基础。为此:一是将电加热管的中线走加热管的下端,相线走加热管的上端,不会出现相-相短路,也不会出现由于引线造成的相-中短路,同时,由于中线在下部,离电加热器的外壳近,即使与外壳短路亦不会造成事故;二是将清洁引线的瓷保护套管,补充引线的瓷保护套管,使瓷保护套管在引线上均匀排布,增大空气绝缘保护;三是引入一股干燥的氮气,吹扫电加热器上部引线,保持加热器上部相对干燥避免氧化。

小结

天气潮温,电加热管引线混乱,单根电加热管的引线短路引起的弧光,造成多根电加热管引线同时短路,继而引起较大电流,至使后面保护装置动作;又由于各级保护参数设置不合理、不匹配,造成越级跳闸。

通过本次事故,反映工程调试人员对综合保护装置的整定是比较重视的,但对断路器的参数设置未引起关注,也反映维护人员工作存在缺陷。

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