發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動作跳閘分析

頻道：關(guān)鍵詞：白，牛金陵，

(河南鄭州市鄭州熱電廠450007)

鄭州熱電廠3號發(fā)電機(jī)是發(fā)電機(jī)干式變壓器組(發(fā)電機(jī)-變壓器組)的典型機(jī)組接線，發(fā)電機(jī)為東方電機(jī)廠生產(chǎn)的QFSN-200-2，1992年投產(chǎn)，現(xiàn)處于穩(wěn)定運(yùn)行期。2001年11月18日，3號發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。當(dāng)時(shí)機(jī)組電力負(fù)荷125MW，無功負(fù)荷25Mvar，外部供熱160t/h。

1事故發(fā)生后

凌晨01:35，3號機(jī)組中控室門鈴響，中央信號面板發(fā)出“保護(hù)電路故障”“故障錄波器動作”的光字。隨后喇叭響起，中央信號盤發(fā)出“發(fā)電機(jī)定子接地”、“主閥關(guān)閉”、“斷水保護(hù)動作”、“遠(yuǎn)方跳閘動作”、“6kV配電裝置故障”等光字，發(fā)出變壓器組“BZT動作”出現(xiàn)在6kV廠用電盤一、二段，6kV高壓廠用電備用電源進(jìn)線開關(guān)6107、6207閃紅燈， 6kv高壓廠用電備用干式變壓器高壓側(cè)開關(guān)有綠燈且平，6kv一、二段電壓表指示0，高低壓廠用電停電，集控室工作照明喪失，保安電源聯(lián)動正常，值班員立即退出6100。 將上述跳閘開關(guān)復(fù)位后，發(fā)現(xiàn)建設(shè)一號、Q7、6kV高壓廠用電源進(jìn)線開關(guān)6104、6204均為綠燈平，紅燈閃。由于指示燈指示異常，為防止擴(kuò)容事故，在確認(rèn)6104和6204斷線后，于01336038手動關(guān)閉建筑設(shè)備1，高低壓廠用電恢復(fù)正常。去保護(hù)室檢查，發(fā)變組保護(hù)柜A中“發(fā)電機(jī)定子接地零序電壓”和“發(fā)電機(jī)定子接地三次諧波”的信號和跳閘燈亮，“主閥關(guān)閉”和“發(fā)電機(jī)斷水”燈亮。值班人員檢查了發(fā)電機(jī)變壓器組一次系統(tǒng)的外觀，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。廠用電失壓期間，所有與3號機(jī)組不間斷電源相連的數(shù)字監(jiān)控儀表均無指示。02:35高低壓廠用電恢復(fù)正常后，3號發(fā)電機(jī)從0升壓。當(dāng)定子電壓升至2kV時(shí)，發(fā)電機(jī)零序電壓為2V。當(dāng)定子電壓升至2.5kV時(shí)，中央信號面板顯示“定子接地”亮字，發(fā)電機(jī)電壓降至0，Q4及微機(jī)非線性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制開關(guān)KK1、KK2斷開，通知檢修進(jìn)一步查找原因。發(fā)電機(jī)變壓器組準(zhǔn)備完畢，更換發(fā)電機(jī)氣體后，維修人員拆除發(fā)電機(jī)出線5m，發(fā)電機(jī)交流/DC耐壓試驗(yàn)正常，封閉母線出線、主變壓器、高壓輔助變壓器交流耐壓試驗(yàn)正常。然后將發(fā)電機(jī)出線電壓互感器逐個(gè)推入工作位置，進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。當(dāng)發(fā)電機(jī)出線電壓互感器2YHA推入時(shí)，發(fā)現(xiàn)2YHA相漏電流達(dá)到50mA，其他相只有1mA，故判定為2YHA。

2原因分析及對策

這次事故的原因是，在通過電氣維修進(jìn)行交流和DC耐壓試驗(yàn)并更換發(fā)電機(jī)出口電壓互感器2YHA后，發(fā)電機(jī)再次從零升壓至正常?？梢源_認(rèn)，發(fā)電機(jī)出口電壓互感器2YHA相對絕緣降低，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動作。

(1)構(gòu)建/準(zhǔn)備1的開關(guān)未鏈接

BZT裝置為JCCB-031型廠用電快速切換裝置，具有差壓快速切換和殘壓慢速切換功能，即當(dāng)工作開關(guān)跳閘時(shí)，若其差壓繼電器檢測到的工作母線殘壓與備用電源電壓的電壓差在設(shè)定值內(nèi)，備用電源開關(guān)可在1s內(nèi)快速閉合，若不滿足要求， 時(shí)間繼電器觸點(diǎn)會在1s后斷開，裝置會發(fā)生變化，檢測母線剩余電壓是否滿足要求，實(shí)現(xiàn)慢速切換。 由于劍北1號開關(guān)為老式多油開關(guān)，開關(guān)機(jī)構(gòu)動作慢，合閘時(shí)間長，6kV廠用電開關(guān)為真空開關(guān)，動作快，合閘時(shí)間短。但BZT裝置一次自動切換回路原設(shè)計(jì)是6kV廠用電開關(guān)合上后合閘命令消失。由于兩個(gè)開關(guān)的動作時(shí)間不同，在機(jī)構(gòu)不到位時(shí)，劍北1開關(guān)返回。現(xiàn)在，其BZT電路被重新布線，并連接到開關(guān)閉合監(jiān)控和建北1號的BZT閉合自保持電路，以確保其閉合成功。 #p#分頁標(biāo)題#e#

(2)不間斷電源DC電源未連接

原因是由于出廠時(shí)不間斷電源DC電池連接線的壓接質(zhì)量差，導(dǎo)致許多電線在線路前端斷裂。此外，由于電池運(yùn)行過程中的長期充放電，一極連接線的剩余導(dǎo)線也燒壞，導(dǎo)致電池正負(fù)極電路開路。當(dāng)不間斷電源交流電源斷電時(shí)，電池?zé)o法接通，不間斷電源裝置的外部電源中斷，機(jī)器和爐子的熱監(jiān)測儀器沒有指示。現(xiàn)在3號、4號機(jī)組的UPS電池連接線全部換成了優(yōu)質(zhì)多股柔性銅線。

(3)中建設(shè)1號、Q7、6104、6204控制開關(guān)綠燈變平，值班人員復(fù)位后紅燈閃爍

原因是在上述控制開關(guān)復(fù)位后，其控制電路中的兩對觸點(diǎn)10、11和14、15被連接。在觸點(diǎn)10、11連接之后，綠光是平的。3號發(fā)變組跳閘后，由于建筑設(shè)備1缺乏聯(lián)動，造成其高低壓廠用電損失，部分配有欠壓保護(hù)的輔助設(shè)備跳閘。在值班人員重置這些跳閘設(shè)備的控制開關(guān)之前，其控制開關(guān)的位置與電源開關(guān)的位置不一致。此時(shí)恰逢高低壓廠用電掉電，導(dǎo)致與3號機(jī)組MCC相連的1、2號內(nèi)冷泵供電中斷。發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)動作，保護(hù)出口電路觸點(diǎn)閉合。DC 110千伏正電源通過建設(shè)1、Q7、6104、6204三號任一開關(guān)控制回路中的斷水保護(hù)出口接點(diǎn)、紅燈、控制開關(guān)14、15連接。

點(diǎn)與閃光母線接通，此時(shí)由于其它廠用跳閘設(shè)備未復(fù)位，閃光母線就通過這些設(shè)備的事故音響回路與負(fù)電源接通，就出現(xiàn)了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關(guān)在值班人員復(fù)位后綠燈平光，紅燈閃光的異常現(xiàn)象。但由于Ⅲ建石1，Q7，6104，6204開關(guān)的紅燈閃光回路與其它低電壓保護(hù)動作跳閘設(shè)備的綠燈閃光回路是串聯(lián)關(guān)系，就又造成了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈閃光與低電壓保護(hù)動作跳閘設(shè)備的綠燈閃光不同步，且燈光變化情況也不同。在同一時(shí)間，紅燈閃光是一滅一亮，綠燈閃光是一亮一暗，這種現(xiàn)象是因?yàn)楫?dāng)閃光裝置中的電容充電電壓未達(dá)到閃光繼電器J動作電壓值之前，J常閉接點(diǎn)閉合，Ⅲ建石1，6104，6204的紅燈與廠用電跳閘設(shè)備的綠燈串聯(lián)后，接于直流110V電源的正負(fù)極上，紅綠燈均亮；當(dāng)閃光裝置中的電容充電電壓達(dá)到閃光繼電器J的動作電壓值后，J常閉接點(diǎn)打開，其常開接點(diǎn)閉合，Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈回路被短接，紅燈滅，而此時(shí)輔機(jī)綠燈回路直接接于直流110V電壓上，其亮度變強(qiáng)，要比紅綠燈都亮?xí)r的亮度強(qiáng)?，F(xiàn)已將所有廠用電設(shè)備的紅綠燈更換為自閃光節(jié)能燈，刪除了原設(shè)計(jì)回路中的閃光回路，消除了這一異?，F(xiàn)象。

3處理方法

值班人員在發(fā)電機(jī)主保護(hù)動作跳閘后，在發(fā)電機(jī)重新零起升壓過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)零序電壓后，未直接利用斷滅磁開關(guān)來消除發(fā)電機(jī)磁場能量，而是將發(fā)電機(jī)電壓降至0后才斷開勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜輸出開關(guān)Q4，延誤了事故處理時(shí)間，甚至有可能進(jìn)一步擴(kuò)大事故。這是因?yàn)槿艄收宵c(diǎn)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子回路中，則二次升壓后故障電壓持續(xù)時(shí)間越長，對定子回路的損壞程度就越大，并有可能損壞定子線圈和鐵心，造成無法挽回的后果。因此，為防止事故擴(kuò)大，處理此類事故時(shí)可采取直接斷滅磁開關(guān)的辦法來進(jìn)行處理。#p#分頁標(biāo)題#e#