河南豫光金鉛股份有限公司制氧廠2002年5月份建成投產(chǎn)一套KDONAr-4000/1800/110型空分裝置。該裝置采用分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹機制冷、全精餾無氫制氬、氧氮外壓縮流程。其核心動設(shè)備原料氣空壓機系開封空分集團公司生產(chǎn)的H440-6.2/0.98型離心壓縮機，是單進氣、雙軸、四級等溫壓縮型機組，壓縮機通過大齒輪端的齒式聯(lián)軸器與同步電機相連。電機采用沈陽電機股份有限公司生產(chǎn)的T2200-4/1430型同步電機，其額定電壓10kV，額定功率2200kW，額定電流148A。電機下部有一臺水冷的電機冷卻器同步電機采用全壓異步啟動，配套沈陽電機廠電氣成套分廠KGLF11-450/50型同步電機可控硅勵磁裝置，額定輸入電壓380V，額定整流電壓50V，額定整流電流450A。曾發(fā)生過一起因低壓斷電后高壓電機仍在運行，導(dǎo)致空壓機損壞的事故。

    一、事故經(jīng)過

    某日21：30分，當(dāng)班人員監(jiān)控中，DCS畫面上循環(huán)水泵、預(yù)冷水泵、冷凍機等動設(shè)備運行狀態(tài)突然自停報警。當(dāng)班人員以為部分低壓設(shè)備停機，趕忙到現(xiàn)場準(zhǔn)備重啟循環(huán)水泵，但發(fā)現(xiàn)啟動不起來，運行、停止指示燈均不亮，于是聯(lián)系電工過來送電準(zhǔn)備再次啟動相關(guān)低壓電機。這時因斷水，空壓機油溫、軸溫上升，電機定子溫度上升。21:40分，在停水運行十分鐘后才在DCS上人為點停空壓機。停機后在低壓配電室內(nèi)查到I段1#變壓器下的低壓I段進線柜1000A斷路器失壓線圈壞導(dǎo)致斷路器分閘，該段包含了三臺循環(huán)水泵、三臺冷卻塔風(fēng)機、冷凍機、勵磁柜、UPS電源、2#常溫水泵、2#冷凍水泵、空壓機1#油泵、膨脹機1#油泵、1#氬泵。待更換過新斷路器之后，系統(tǒng)準(zhǔn)備開機，在對空壓機進行盤車時多人盤不動，有明顯卡阻現(xiàn)象。于是拆機檢查，發(fā)現(xiàn)三四級軸封與葉輪摩擦住，軸封的鋁迷宮密封齒磨損嚴(yán)重，見附圖照片。于是空壓機被迫解體大修，將兩套轉(zhuǎn)子拉開封專業(yè)廠進行清理密封齒和葉輪積垢，做動平衡校驗。經(jīng)過55個小時的連夜搶修，空壓機恢復(fù)正常運行。

    二、事故原因分析

    1、三四級迷宮密封損壞的原因

    循環(huán)水泵供電中斷，空壓機組失去冷卻水，電機冷卻器、中間冷卻器、油冷卻器無法發(fā)揮冷卻降溫作用，電機6個定子溫度漲到150～162℃，空壓機二三四級吸氣溫度分別從27、31、25℃漲到63、106、114℃，其排氣溫度由81、73、75℃上升到124、144、158℃。由于吸氣溫度嚴(yán)重偏高（指標(biāo)45℃）造成空壓機喘振，主電機電流在200-400A之間多次連續(xù)波動，各級軸振上升10um多，直至在DCS上點停空壓機，造成三四級軸封損壞。

    2、勵磁斷電，主電機未能跳閘的原因

    當(dāng)時油冷卻器缺水，供油油溫從37.2℃上升到60.1℃，二級軸承溫度最高，達(dá)到了72.3℃，但并未達(dá)到聯(lián)鎖停機值75℃，所以并未發(fā)生工藝聯(lián)鎖停機。

    勵磁柜斷電，同步電機勵磁繞組失去直流勵磁，由于同步電機過載力矩大，導(dǎo)致同步電機失去靜態(tài)穩(wěn)定，滑出同步。電機失勵失步時，負(fù)載基本不變，定子電流增大1.5～3倍，電機聲音異常。高壓配電室方面的保護是：當(dāng)運行電流達(dá)到1.1倍額定電流時只會過負(fù)荷報警并不跳閘；當(dāng)運行電流達(dá)到額定電流的7.5倍時速斷保護跳閘，但事故發(fā)生時電流最大400A并未達(dá)到速斷保護；運行電流達(dá)到1.45倍額定電流且持續(xù)10秒會電機堵轉(zhuǎn)保護跳閘，但當(dāng)事故發(fā)生時電流在200～400A之間波動，并未出現(xiàn)持續(xù)10秒以上情況，所以并未保護跳閘。

    查線路，勵磁柜與高壓配電室之間只有故障繼電器輸出聯(lián)系。勵磁柜內(nèi)僅有兩項能夠讓主電機跳閘的保護條件：可控硅的上線快熔動作，快熔撞擊器（熔斷報警器）的常開點閉合，故障繼電器得電，其常開點閉合去高壓配電室停主電機；勵磁集控單元故障，輸出的常開點閉合讓故障繼電器得電，其常開點閉合去高配室停主電機。但是當(dāng)勵磁柜斷電時，其故障繼電器就無法得電動作。

    三、改進措施

    1、在勵磁柜內(nèi)增加一中間繼電器，其線圈與故障繼電器的一副常閉點串聯(lián)接在勵磁柜內(nèi)控制電源上。中繼常閉點與上述勵磁柜內(nèi)兩項跳閘保護條件的故障繼電器的常開點并聯(lián)去高壓配電室。控制系統(tǒng)有電時，該中繼常閉點斷開不會讓主電機跳閘；當(dāng)勵磁柜斷電，控制電源失去，新增的中間繼電器失電，常閉點閉合去停主電機。上述控制線路完善后，當(dāng)各項工藝條件和勵磁條件具備，讓主電機合閘送模擬電實驗該項功能，將勵磁柜總空開斷電，主電機能夠跳閘。并規(guī)定在以后的每次開機前模擬實驗工藝聯(lián)鎖時增加這一項勵磁柜斷電聯(lián)鎖停主電機的實驗內(nèi)容。

    2、DCS程序中增加6個電機定子溫度任一個達(dá)到120℃時聯(lián)鎖停主電機功能。

    3、DCS畫面上增加高低壓系統(tǒng)配電圖，將各動設(shè)備的運行狀態(tài)和主要設(shè)備名稱畫到上邊，當(dāng)遇到突發(fā)停電事故時，立即切到該畫面，能夠比較直觀看到哪部分設(shè)備停機以及該段線路上的其他主要設(shè)備是否受到影響，方便操作人員判斷采取果斷措施。見附圖照片。

    4、加強職工的操作規(guī)程學(xué)習(xí)，在遇到斷電斷水時必須執(zhí)行緊急停機程序，不能存在僥幸心理，從而導(dǎo)致事故的進一步擴大。

    空壓機作為空分裝置的核心動設(shè)備，其穩(wěn)定運行與否決定著空分的運行穩(wěn)定性，需要特別加強維護和按照廠家提供的使用說明書執(zhí)行例行大修，消除隱患。通過對這次空壓機事故的詳細(xì)分析，完善了主電機的保護，在以后的生產(chǎn)中避免了類似事故的再次發(fā)生，對我廠其他三套空分的空壓機管理也起到了警示作用。目前這套空分整體作為備用，現(xiàn)由防喘振閥前向機組充入干燥氮氣，從自潔式過濾器出來，氮氣保持流通，避免機組內(nèi)部銹蝕；每周開動油泵進行機組盤車，保持完好備用狀態(tài)。

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