广东腾安机电安装工程有限公司 广东顺德 528300
摘要：该文是关于机电安装工程在主要设备安装调试时，遇到较为少见的自动监控装置故障引发设备运行异常的案例，针对故障现象特征展开的检查分析，进而发现问题所在并予以解决。该案例对工程技术人员进行类似的设备安装调试有一定借鉴作用。
关键词：高压电机 跳闸停机 电流读数异动 综合自动化保护装置失控
一、事由概述
某集团总部办公大楼中央空调工程安装完成并进入调试阶段。安装在负一层制冷机房的两台1300冷吨离心式制冷主机（图1），在试运行初期分别出现不明原因跳闸停机情况。该两台离心式制冷主机的电动机均为额定电压10KV，额定功率815KW，额定电流58A的高压电动机。高压柜配置为1台高压进线柜、1台直流屛、3台电容补偿柜、3台高压电机启动柜，其中1台电容补偿柜、
1台高压电机启动柜为后期增加一台主机备用。
图1 离心式制冷主机
二、制冷主机运行故障特征
据现场人员反映，自通电开机调试及空调管道冲洗以来，两台主机相继出现若干次突然跳闸停机。跳闸时间没有规律，有时开机10多分钟跳停，有时半个小时，最长则可达2个多小时。再是单机运行会跳停，双机运行同样会跳停。而且，每一次停机都是越级跳至该高压配电柜组的进线柜真空断路器。
这不正常的的主机运行持续约10天，不但影响制冷前系统管道冲洗试压，而且该新总部大楼办公人员搬迁入驻时间在即，严重影响中央空调系统的交付使用。
三、前期故障排查情况
在出现故障期间，现场相关单位对自身可能的原因进行检查：
1、机电安装公司现场施工人员从设备安装、高压电缆敷设、电机接线、电机启动柜安装接线、保护元件参数设定等方面检查复核，未有发现问题。认为可能是主机设备本身有问题，要求厂家找出原因。
2、制冷主机厂家技术人员经对设备本体检查，对主机运行负荷核定、以及对高压电机启动电流、运行电流测量，认为设备状况、负载及各项运行参数均在正常范围，跳闸应与主机设备无关。
3、高压柜厂家接报也派员到场对高压柜组进行检查（图2），表示配电及动力启动柜操作和运行正常，跳闸是保护功能起作用。建议其他单位检查排除外部因素。
一时之间现场排查工作陷入束手无策之中。在时间紧迫的节骨眼上，哪个单位都不愿意问题出在自家身上。那么，各自的排查工作是否到位? 或者，这故障现象以前都没碰到过，常规的检查无从发现。
时间不容拖延，甲方要求机电安装公司总部尽快派员到场主导排除故障的分析处理工作，并通知制冷主机设备厂总部、高压配电柜厂另派技术人员在约定时间到现场协同解决。
图2 高压柜组
四、现场了解分析与问题发现
几个相关单位人员按约定时间集中在现场高压配电柜房，对故障原因进行会诊。我方作为机电总包单位，首要是认真询问及听取各厂家对其设备运行性能及参数等方面的说明解释，以及对故障的估计分析。其意见归纳综合如下：
1、两台制冷主机启动正常，均未有满负荷运行。高压电机额定电流58A，启动电流最大也在400A左右；真空断路器为VSI-12/630A-40KA，启动电流经综合自动化保护装置设定可躲开，电机启动期间确未有发生过跳闸可佐证。
2、两台高压电机启动柜的过载保护整定为65A，并且一直没有发生过载跳闸。
3、两台主机每次跳闸均是直接越级跳至进线开关柜的真空断路器（VSI-12/1250A-31.5KA）。
4、两台主机各自单独运行或同时运行 均会出现跳闸。
图3 综合自动化保护装置
综上了解，显然，由主机设备本身故障引致总开关跳闸的可能性不大。因为，两台主机设备和两套高压启动柜同期出现相同的故障的机会并不大。
故此，我方对故障范围的分析判断缩窄到高压配电柜组。决定通知操作人员开机运行试验，让在场人员共同观察运行状态。当一台主机正常启动后，10多分钟便突然停下，是由进线柜真空断路器跳闸而停的。装置复位后，再次启动运行，直至又跳闸停下来。此期间，我方人员已将注意力集中到高压开关柜盘面上3个电流表读数，并留意到断路器跳闸前该个3个表的读数没有变化，顿时产生疑问：为什么在运行电流正常情况下断路器会跳闸?觉得“综合自动化保护装置”有问题。于是，我方马上让开关柜厂家技术人员将近期跳闸电流记录打印出来。记录的连串数据显示，每次跳闸电流都在1000A以上不等，有的竟达到2000A以上。这情况十分异常，因为电流表的电流取样信号与“综合自动化保护装置”的电流取样信号均取自同一组电流互感器，但两者的读数却完全不一样，且差距甚远。在场的制冷主厂家的技术人员说，主机运行电流才50A多，根本不可能有这么大的电流，即使高压电机的启动电流（400A），也不可能出现这么大电流。
问题已经发现，可以认为，引起跳闸停机的直接原因就是这“综合自动化保护装置”读出的大幅异动的电流，而这电流读数是如何产生的?
五、电流读数异动分析和处理办法
分析焦点瞬间集中到进线开关柜的“综合自动化保护装置”（图3），这是一套集成模块化多功能继电保护装置，电流、电压等参数监测和控制功能兼备。此时，开关柜厂家技术人员并无对装置产品的性能和质量作出即时回应。我方认为：该装置的监测模块出了故障，误读了电流数据，也
就是读出的数据并不是真实的电流数值，而负责执行功能的模块尚处于正常状态，则接受了该超出保护设定值的虚假电流读数，给出指令驱动开关脱扣装置而跳闸，这就是前段期间主机运行接连异常跳闸停机的原因。在场两厂家技术人员并无反对我方这一分析判断意见。
我方人员在考虑了故障原因，同时考虑到两台高压电机各自有过载保护装置（两台启动柜的“综合自动化保护装置”整定过载保护电流值均为65A，且处在正常状态），以及该进线高压开关柜的上一级环网开关柜另有继电保护。经与两厂家技术人员商量后，决定临时切除发生故障的“综合自动化保护装置”，再次启动主机试验。经过一段时间运行，电机启动柜并无出现跳闸现象，制冷主机运行状况一切正常。
次日，高压开关柜厂家重新更换了“综合自动化保护装置”，两台制冷主机投入使用4年多一直正常运行，再没有出现过类似故障现象。
六、结束语
回顾该次制冷主机运行异常的分析处理过程，存在开关柜厂家人员自检不到位的情况，以及对动力设备运行的经验不足。机电总包单位现场与协作单位协调沟通不足，延误了发现解决问题时间。再是，高压开关柜“综合自动化保护装置”的监测模块出了质量问题，出厂前未经过严格检测和校验，值得制造厂家研究解决，以提高出厂的核心元件和成套产品质量和可靠性。
作为机电安装工程技术人员，通过经历一些工程上特殊案例的体验，可不断积累经验，进一步提高自身的技术水平，以能日后更好地处理工程出现的技术难题，帮助企业提升工程实施能力。
论文作者:罗世刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/20
标签：电流论文; 高压论文; 主机论文; 开关柜论文; 故障论文; 保护装置论文; 两台论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;