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摘 要：沼气发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于燃气机上，并装有综合发电装置，以产生热能和电能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。
小型沼气发电站在结构上虽然较为简单，但其电气接线的设计仍然要遵循发电厂电气设计规范。本文笔者就某小型沼气电站的一起意外停机事故简要的论述电气设计规范的重要性。
关键词：沼气电站；电气接线；零线虚接
前言：
我公司污水装置负责处理各生产中心的生产污水，其污水处理工艺的厌氧环节能够产生大量具有一定压力的高浓度甲烷气体，如作为废气直接放空，其易燃易爆特性将会给生产装置造成很大隐患，而通过火炬点燃排放将会产生大量温室气体，对环境造成不利影响。
沼气电站便是在这样的背景下分两期建成的。一期、二期各两台500kW额定功率发电机组，通过两台升压变压器将电压升到10kV送至110/10kV变电所，作为补充电源。发电机中性点通过电抗器与升压变压器中性点连接，变压器中性点直接接地。
故障现象
某日污水处理装置沼气电站值班人员听到配电柜内有异响，发现可燃气体报警仪器冒烟，接着正在运行的1#、2#、3#三台发电机组配电柜全部自动分断，沼气电站全部失电，事故照明正常。值班人员在扑灭可燃气体报警仪明火后通知中心调度，中心调度通知相关人员到达现场诊断处理。
现场检查发现，除可燃气体报警仪烧毁外，配电柜内多个控制保险熔断，多块多功能电度表烧毁，多块直流24V电源模块烧毁。站内由蓄电池供电的事故电源工作正常。配电柜内除可燃气体报警仪电源空开分断外，其他回路均未分断。
故障分析
沼气电站分两期建设，每期两台机组。其中一期的1#、2#机组和二期的3#、4#机组各共用一面出线柜、一套TEM控制柜，分别由一台升压变压器，通过装置内10KV变电所和公司电网相连。发电机中性点通过电抗器连接至变压器中性点并接地。站用电的电源分别来自一期发电机组（1#、2#机组）和装置内低压变电所，由一个自动电源投切装置进行切换。
首先排除可燃气体报警仪故障引起事故的可能。手动分断站内所有负载空开，将站内电源由内网电切换至外网电，恢复站内正常照明。合上除可燃气体报警仪以外的所有空气开关发现，3#、4#发电机组的TEM监控柜不能正常工作，1#，2#，3#故障前正在运行的机组控制柜不能正常工作。进一步检查发现，故障机组和TEM柜的控制保险熔断，DC24V电源烧毁，多功能电度表烧毁。更换新熔断器仍然熔断。排除可燃气体报警仪故障导致事故的可能性。
故障发生时站内电源采用的是站内自发电，检查时发现发电站内4台发电机组的中心点电抗器都未投入，实际要求是每期机组必须也只能投入一套电抗器，将发电机组中性点与变压器中性点进行连接接地，同时避免处于同一回路两台机组之间谐波相互干扰（该沼气电站属于中性点不接地系统）。而1#、2#机组的中性点电抗器刀闸由于误操作处于断开状态，导致站用电中性点断开，故笔者判断这是造成故障的主要原因。
两期發电机组前后投运相差近两年时间，每台机组都是380V控制电源到柜。翻阅沼气电站的电气图纸，发现3#、4#机组并未设置独立的控制电源，而是直接取自一期机组的控制电源。由于机组控制电源功能较多，一期和二期的某些控制和指示回路的存在控制电源不同相现象。而在后期进行技术改造时，某些控制回路的零线直接取自电抗器刀闸的下端（靠发电机侧），则是导致零线虚接的直接原因。
在零线虚接的情况下，由于某些仪表设备（如DC24V电源或多功能电度表）的接地和零线未能彻底分离，控制回路零线电流通过该处零线和接地线的未彻底分离点流入地线，系统仍能正常工作。运行一段时间后，当回路电流超出仪表承受能力或仪表接地断开时，零线彻底断开，此时采用不同相电源的表计之间接入的就是380V电源，导致表计承受不了烧毁。
由于24V电源烧毁较多，当晚选择只恢复1#、2#机组，合并利用4台机组的现有元件，在当日24：00左右1#、2#机组检查、检修完毕恢复并网发电。次日中午11：00恢复所有机组到正常状态。
此次事故比较万幸的事4台机组关键控制单元都是DC24V供电，在24V电源烧毁后，关键控制单元都完好，仅仅采用220V供电的24V电源和多功能电镀表烧毁，损失较小。
结束语
在设计站用电时，应遵循各机组用电系统互相独立并由本机组供电的原则，在任何运行方式下，一台机组故障停运或其辅助设备的电气故障不应影响其他机组的运行。同时，所有设备的控制电源应按照规范进行接线，尤其是进行相关技术改造时，严禁为了方便私拉乱接，导致控制回路混乱，继而引发故障。
为避免类似事故再次发生，我公司技术人员对沼气电站控制电源进行了改造。首先，将1#、2#机组和3#、4#机组的控制电源进行独立开来，分别由各自机组及外网组成双电源供电，避免机组故障时影响到另外一期机组运行。其次，统一所有控制回路零线的路径，将所有零线接入指定零排并通过零母排与变压器中性点连接。
小型沼气发电站在结构上虽然较为简单，但其电气接线的设计仍然要遵循发电厂电气设计规范。本文笔者就某小型沼气电站的一起意外停机事故简要的论述电气设计规范的重要性。
关键词：沼气电站；电气接线；零线虚接
前言：
我公司污水装置负责处理各生产中心的生产污水，其污水处理工艺的厌氧环节能够产生大量具有一定压力的高浓度甲烷气体，如作为废气直接放空，其易燃易爆特性将会给生产装置造成很大隐患，而通过火炬点燃排放将会产生大量温室气体，对环境造成不利影响。
沼气电站便是在这样的背景下分两期建成的。一期、二期各两台500kW额定功率发电机组，通过两台升压变压器将电压升到10kV送至110/10kV变电所，作为补充电源。发电机中性点通过电抗器与升压变压器中性点连接，变压器中性点直接接地。
故障现象
某日污水处理装置沼气电站值班人员听到配电柜内有异响，发现可燃气体报警仪器冒烟，接着正在运行的1#、2#、3#三台发电机组配电柜全部自动分断，沼气电站全部失电，事故照明正常。值班人员在扑灭可燃气体报警仪明火后通知中心调度，中心调度通知相关人员到达现场诊断处理。
现场检查发现，除可燃气体报警仪烧毁外，配电柜内多个控制保险熔断，多块多功能电度表烧毁，多块直流24V电源模块烧毁。站内由蓄电池供电的事故电源工作正常。配电柜内除可燃气体报警仪电源空开分断外，其他回路均未分断。
故障分析
沼气电站分两期建设，每期两台机组。其中一期的1#、2#机组和二期的3#、4#机组各共用一面出线柜、一套TEM控制柜，分别由一台升压变压器，通过装置内10KV变电所和公司电网相连。发电机中性点通过电抗器连接至变压器中性点并接地。站用电的电源分别来自一期发电机组（1#、2#机组）和装置内低压变电所，由一个自动电源投切装置进行切换。
首先排除可燃气体报警仪故障引起事故的可能。手动分断站内所有负载空开，将站内电源由内网电切换至外网电，恢复站内正常照明。合上除可燃气体报警仪以外的所有空气开关发现，3#、4#发电机组的TEM监控柜不能正常工作，1#，2#，3#故障前正在运行的机组控制柜不能正常工作。进一步检查发现，故障机组和TEM柜的控制保险熔断，DC24V电源烧毁，多功能电度表烧毁。更换新熔断器仍然熔断。排除可燃气体报警仪故障导致事故的可能性。
故障发生时站内电源采用的是站内自发电，检查时发现发电站内4台发电机组的中心点电抗器都未投入，实际要求是每期机组必须也只能投入一套电抗器，将发电机组中性点与变压器中性点进行连接接地，同时避免处于同一回路两台机组之间谐波相互干扰（该沼气电站属于中性点不接地系统）。而1#、2#机组的中性点电抗器刀闸由于误操作处于断开状态，导致站用电中性点断开，故笔者判断这是造成故障的主要原因。
两期發电机组前后投运相差近两年时间，每台机组都是380V控制电源到柜。翻阅沼气电站的电气图纸，发现3#、4#机组并未设置独立的控制电源，而是直接取自一期机组的控制电源。由于机组控制电源功能较多，一期和二期的某些控制和指示回路的存在控制电源不同相现象。而在后期进行技术改造时，某些控制回路的零线直接取自电抗器刀闸的下端（靠发电机侧），则是导致零线虚接的直接原因。
在零线虚接的情况下，由于某些仪表设备（如DC24V电源或多功能电度表）的接地和零线未能彻底分离，控制回路零线电流通过该处零线和接地线的未彻底分离点流入地线，系统仍能正常工作。运行一段时间后，当回路电流超出仪表承受能力或仪表接地断开时，零线彻底断开，此时采用不同相电源的表计之间接入的就是380V电源，导致表计承受不了烧毁。
由于24V电源烧毁较多，当晚选择只恢复1#、2#机组，合并利用4台机组的现有元件，在当日24：00左右1#、2#机组检查、检修完毕恢复并网发电。次日中午11：00恢复所有机组到正常状态。
此次事故比较万幸的事4台机组关键控制单元都是DC24V供电，在24V电源烧毁后，关键控制单元都完好，仅仅采用220V供电的24V电源和多功能电镀表烧毁，损失较小。
结束语
在设计站用电时，应遵循各机组用电系统互相独立并由本机组供电的原则，在任何运行方式下，一台机组故障停运或其辅助设备的电气故障不应影响其他机组的运行。同时，所有设备的控制电源应按照规范进行接线，尤其是进行相关技术改造时，严禁为了方便私拉乱接，导致控制回路混乱，继而引发故障。
为避免类似事故再次发生，我公司技术人员对沼气电站控制电源进行了改造。首先，将1#、2#机组和3#、4#机组的控制电源进行独立开来，分别由各自机组及外网组成双电源供电，避免机组故障时影响到另外一期机组运行。其次，统一所有控制回路零线的路径，将所有零线接入指定零排并通过零母排与变压器中性点连接。