林成传，陈建春，熊大联

（中国水利水电第十六工程局有限公司，福建 福州350000）

1 引言

津巴布韦卡里巴南岸扩机工程，位于赞比亚和津巴布韦两国交界处—赞比西河上的卡里巴水库南岸津巴布韦境内，该项目为“EPC+融资”项目，资金来源由中国进出口银行优惠贷款90%，津政府自筹10%。在原安装6×125 MW 混流式机组基础上，扩机2×150 MW混流式机组，由哈尔滨电机厂制造，发电机型号：S F 151.7-40/10500，额定容量：178.47 MVA，额 定 功 率：151.7 MW，额 定 转 速：150 r/min； 碳粉吸收装置型号：ZJ-ACS2/T2100，电动机功率：2.2 kW，风量：2 100 m3/h，全压：2 500 Pa，碳粉吸收装置设计开机时投入运行，机组停机3 min 后停止运行，当控制系统收到远方启动指令，碳粉除尘装置开始工作，运行24 h 后停机，自动清灰1 min，此后每24 h 轮换一次工作状态。当收到远方停机指令，碳粉除尘装置除尘风机停止运行，振打电机自动清灰1 min 后停止运行。

2 故障发生经过说明

2019 年2 号机组2 号除尘装置多次出现过载保护跳闸现象，其表现是：在正常运行了一段时间（一般有5 h 以上）后，热过载保护装置跳闸。在热过载保护装置冷却复归后又可以正常运行，但运行一段时间后热过载保护装置又会再次跳闸，如此反复。2019 年4 月22 日2 号除尘装置再次出现过载保护跳闸现象，但此次热过载故障不可复归，也就是一复归、再次工作时接触器吸合后会立刻再次跳闸。测量电动机电流发现电流很大且持续未下降，检查接触器的运行状态发现其并没有完全吸合，使用红外测温仪测量接触器外壳温度高于60 ℃。由于2 号除尘装置接触器安装位置是夹在中间的，故而其温度更高。切断电源，拆除2 号除尘装置接触器后发现：主触头已经烧损，接触器线圈温度高达95 ℃。

3 故障排查及分析

（1）对碳粉除尘装置布袋过滤器进行清洗。

（2）用绝缘摇表对除尘装置电机进行绝缘检查。

（3）重新检查控制回路。

（4）更换新的除尘装置接触器，重新开机，专人监视除尘装置接触器发热状态，使用红外测温仪测量温度，记录温升情况，发现运行几个小时后，温度又逐步上升。

原因分析：除尘装置的电气元件安装在一个空间尺寸较小的控制箱里，各个元件布置非常紧密，而且该控制箱没有设计内外通风，是完全密封结构。由于碳粉吸收装置除尘电机用的接触器线圈为直流供电，长期通电时必然发热严重，运行中产生的大量热量无法排除，以致造成控制箱内电气元件的温度很高，控制箱内接触器长期运行产生的热量无法排出，高温造成线圈的吸合力下降，铁心的高温也影响接触器吸合。再加上控制箱安装在发电机钢风罩外壁上，机组运行中钢风罩振动等因素，都会造成高温状态下接触器铁心上的一些小附件松动，造成接触器吸合时卡阻，引起电动机的电流持续过大，最终使得热过载保护跳闸。

4 故障处理

4.1 隔离接触器

使用轨道端子固定块，将各个接触器给予分割开来，使其相互之间有散热通道。

4.2 强迫循环对流散热

由于控制箱是封闭的，内部电气元件发热都很严重，因此现场将碳粉吸收装置控制箱开孔并安装通风装置，保证控制箱内产生的热量能够及时外散。具体的做法是：在控制箱体顶端面开一方孔，使用不锈钢小孔网板覆盖并固定。在箱体面板上开一方孔，安装1 台小型风扇，风扇底层使用不锈钢小孔网板覆盖并固定，吹风方向为由箱外向里吹风，进行强迫循环风冷。

4.3 防振处理

把安装在钢风罩外壁上的控制箱拆下，移至钢风罩旁便于运行、维护的地方，在安装控制箱基础时，基础底座加装2 mm 厚橡皮垫，做控制箱防振处理。

通过以上处理后，目前除尘装置运行正常，再无发生过载保护跳闸现象，说明处理是成功的。

5 原因分析

5.1 运行维护人员工作责任心不强

除尘装置多次出现过载保护跳闸现象时，虽有常规检查分析，但根本原因没找到，就简单进行热过载保护复归运行，造成故障扩大化，除尘装置接触器主触头烧损。

5.2 施工不规范

施工单位没有按电气设备安全技术规范施工，直接把控制箱安装在有振动的钢风罩上，影响设备安全运行，缩短元器件使用寿命。

5.3 厂家原因

碳粉吸收装置除尘电机用的接触器线圈是直流线圈，制造厂家没有考虑长期通电柜内散热措施，是造成过载保护跳闸的主要原因。

6 结论及建议

加强运行维护人员技能培训，提高员工素质，掌握足够的知识和技能，有能力去处置工作中遇到的问题。

加强各电气设备日常巡视检查工作，对设备设计和安装不规范的地方，利用机组检修和日常停机维护时间，及时进行技术改造，确保设备安全稳定运行。

机组碳粉除尘装置电机用的接触器线圈为直流线圈，是为了确保控制柜供电可靠，碳粉除尘装置主要作用是及时吸收碳刷磨损产生的碳粉，避免碳粉在集电环和集电环绝缘支架间堆积造成转子接地。碳粉除尘装置短暂停止工作，不影响机组安全运行，因此建议改成选择交流控制的接触器，这种接触器长期通电运行温升较低，是最佳的优化处理方式，但这势必要更改原设计并且更改接线，牵涉较多方面，本次处理故障暂不采用。