水泵發生故障的現象

一、故障現象：
發電廠125mw機組自投產以來，水泵偶爾會發生一合閘即跳閘的問題，并無任何信號繼電器掉牌。在排除了開關機構故障后，按常規方法檢查電纜、二次回路接線和各繼電器及其定值都正常，再次啟動又往往成功。后懷疑是dcs系統軟故障造成的，但改在控制盤上操作，仍會出現此現象。
二、查找原因：
為查清楚此現象的原因，觀察開關合閘過程中各表計的變化情況，以確認是何原因使其跳閘。試驗其中電壓表監視微機跳閘回路，毫安表監視差動繼電器1cj、2cj動作情況，電流表監視熱工保護回路。接好表計后，啟動給水泵，經過一段時間的試驗，終于有一次水泵一啟動即跳閘，同時觀察到毫安表的指針偏轉了一下，其它監視表計沒有反應，新換上的xjl-0025/31型集成塊式信號繼電器1xj亦動作掉牌，表明是由差動保護動作導致跳閘。
三、解決辦法：
差動保護動作，首先懷疑被保護設備內部有故障。通過常規檢查，水泵電機及其電纜正常，差動繼電器校驗正常，電流互感器極性連接正確。在排除設備故障和接線錯誤的原因后，差動保護在電機啟動過程中動作，表明在這過程中差動回路的差電流超過差動繼電器整定值。正常情況下引起差動回路差電流的原因主要有兩點：一是電機首尾兩側的電流互感器變比誤差不同，存在一個很小的差電流，這個差電流小于電機額定電流id的5%。二是首尾兩側電流互感器二次負荷的差別也會引起其變比的差別，從而存在一個差電流。在水泵電機差動保護回路中的電流互感器負荷差別只是二次電纜長度的不同，大約相差50m，并且在額定電流下，差動繼電器的功率消耗不大于3va，二次負載并不重。檢查發現給水泵電機差動保護用的首尾側電流互感器型號均為lmzbj-10，b級15倍額定電流，變比600/5，容量40va，完全能滿足二次負載的要求。
以上分析是基于正常運行的條件下，在電機啟動時，情況又有所不同。電機啟動時電流很大，首尾兩側的電流互感器可能飽和，此時由于各電流互感器磁化特性不一致，二次差電流可能很大。根據阿城繼電器廠的lcd-12型差動繼電器整定說明，繼電器的動作電流整定值izd=△i1×kk×in/n=0.06×3×356/120=0.534a式中：△i1—首、尾端電流互感器正常運行時的最大誤差，0.04～0.06;kk—可靠系數，2～3;in—電機額定電流;n—電流互感器變比。應整定在1.0a的位置。在使用b級互感器的情況下，差動繼電器動作電流整定在1.5a，制動系數為0.4時，差動保護在電機啟動時仍偶爾會動作，是由于b級電流互感器磁化特性飽和點較低，抗飽和能力較低，不能滿足差動繼電器的要求。通常要求差動保護回路的電流互感器采用d級，d級互感器的飽和點高一些，沒那么容易飽和，可以減小電機啟動時流過差動回路的差電流。在更換為d級的電流互感器，同時把差動繼電器動作電流整定在1.0a，制動系數為0.4后，再沒出現過開關一合閘即跳閘的故障。