空压机停机事故原因分析及对策

52中国设备工程2014.04技术版改造与更新空压机停机事故原因分析及对策徐春霞1，王晓兵2，杨立平2，王相军2，葛跃田1（1.克拉玛依职业技术学院；2.新疆独山子石化公司乙烯厂，新疆独山子833600）摘要：结合实例介绍了输配电线路中忽略电磁兼容性问题，造成空压机停机事故的发生，通过故障现象的观察和相应的检查测试，分析原因，得出整改方案。改造完成后，空压机运行稳定，满足生产要求。关键词：电磁兼容性；空压机；电子式时间继电器；感应电压；屏蔽电缆中图分类号：TM64文献标识码：B文章编号：1671-0711（2014）04-0052-03一、现场概况某乙烯厂空压机的油泵电动机为A、B两台，1开1备，各电动机机组均带抗电网波动自启动功能和油压低自动切换运行功能，以及油泵停机和油压低停机联锁保护功能。图1所示为空压机工作系统简图，空压机工作室1间，配电室2间，6kV高压配电柜和380V低压配电柜分别处于两间房中。高、低压配电柜之间电路的控制电缆，通过室内地下电缆沟相连。配电室的作用是给现场空压机和A、B油泵电动机分别提供6kV与380V的电源电压。图1空压机工作系统简图二、故障检查及测试1.故障检查2013年3月6日凌晨空压机突然故障跳闸，配电室显示空压机6kV配电柜中ABB的150C高压柜综合保护器动作，跳闸指示灯亮，K86故障继电器的指示电路灯亮，同时电气控制系统监控显示A油泵电动机故障和空压机断路器跳闸。对空压机进行设备检查时发现：空压机及油泵电动机外观正常；与空压机及油泵电动机相连的连接电线无破损；机体无非正常发热情况及异味；高、低压配电柜内元器件完好；空压机及油泵电动机的控制电缆、联锁电缆连接完好，无破损及放电现象；低压配电柜中油泵控制电路参数、励磁柜运行参数正常，无报警信号；高压配电柜内控制油泵电动机的信号灯持续闪烁，电子式时间继电器KT4线圈间断吸合与释放。用万用表测量继电器A1、A2线圈端子，线圈上约有90V的交流电压，检查该元件安装配线情况，发现线圈电压控制电缆来自低压柜的220V直流电并与空压机6kV电源电缆共一个电缆沟敷设。2.测试分析电路的工作原理得知电子式时间继电器KT4正常工作状态下，线圈应该不得电。只有油泵电动机故障时，线圈才能得电吸合，使得ABB的150C高压柜综合保护器动作。根据故障检查情况做了以下测试。(1)电气元件检测①元件功能检测。拆除KT4，做功能测试试验，采用升压器测试其吸合电压，发现在工作电压24~240V范围内时能够正常吸合，整定值也符合时间整定范围要求，表示元件完好。②电磁干扰测试。使电气元件处于6kV电磁场中，进行交、直流工作回路测试试验，该继电器线圈在交流电压12V吸合，直流电压13V吸合。(2)电气控制线路测试①试验1。停掉空压机6kV电源，用万用表测试KT4线圈的控制电缆，测试结果该电缆线上约有交流电压36V。36V电压已经能够满足所使用KT4线圈的工作电压范围。但是此测量值与其线圈上约有90V电压仍有一定差距。②试验2。提供空压机6kV电源，再用万用表测试53中国设备工程2014.04技术版改造与更新KT4线圈的控制电缆，测试出该电缆线上的交流电压在89~91V之间。与此前故障时在继电器A1、A2线圈端子测得电压值范围吻合，由此确定故障点如图2所示。图2故障点示意图三、故障原因分析电磁兼容性包含抗干扰性与干扰性双重含义，它取决于电气设备的噪声发射和抗扰度2个因素。一般噪声都是通过各种导线、空间或大地传递的。电子线路中的各种噪声以静电感应、电磁感应、公共阻抗耦合和漏电流耦合的形式表现。感应电压依据电磁感应定律产生，属于电磁感应噪声。工程实例上的感应电压一般指非正常带电体存在的一种电压，其存在的方式有以下几种：潮湿或绝缘性能不良的电缆、导线外皮；处于邻近带电线路的电缆或导线工作磁场中，而本身停电的电子、电气设备；带电体附近的金属导体等。故障现象中测试出的交流电压90V就是受到电磁干扰而产生的感应电压。1.电气元件因素电子式时间继电器又称半导体时间继电器，结构由晶体管或集成线路和电子元件等组成。该类电气元件优点是延时精度高、调节方便等，缺点是易受外界电磁噪声干扰影响。从测试现象分析KT4误动作原因其一是元件处于6kV电源电磁场中，受到了电源电压波动等低频信号干扰；其二是空压机6kV电源磁场对控制电缆的感应电压与控制电缆上本身残留的感应电压共同作用结果，这些干扰主要是通过导线传导和空间传递的感应方式获得。2.布线工艺与电缆因素电控设备安装时抗干扰配线原则中把配线分为4类。第1类：高压动力线；第2类：低压动力线；第3类：多噪声控制线；第4类：弱电信号控制线。现场情况属于将第1类线和第3类线合用。而原则规定不同线区电缆或引线不能共用1根电缆，也不能把不同线区的引出线紧靠排列，并且在控制