發電機定子接地保護動作跳閘分析

頻道：關鍵詞：白，牛金陵，

(河南鄭州市鄭州熱電廠450007)

鄭州熱電廠3號發電機是發電機干式變壓器組(發電機-變壓器組)的典型機組接線，發電機為東方電機廠生產的QFSN-200-2，1992年投產，現處于穩定運行期。2001年11月18日，3號發電機正常運行。當時機組電力負荷125MW，無功負荷25Mvar，外部供熱160t/h。

1事故發生后

凌晨01:35，3號機組中控室門鈴響，中央信號面板發出“保護電路故障”“故障錄波器動作”的光字。隨后喇叭響起，中央信號盤發出“發電機定子接地”、“主閥關閉”、“斷水保護動作”、“遠方跳閘動作”、“6kV配電裝置故障”等光字，發出變壓器組“BZT動作”出現在6kV廠用電盤一、二段，6kV高壓廠用電備用電源進線開關6107、6207閃紅燈， 6kv高壓廠用電備用干式變壓器高壓側開關有綠燈且平，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，保安電源聯動正常，值班員立即退出6100。 將上述跳閘開關復位后，發現建設一號、Q7、6kV高壓廠用電源進線開關6104、6204均為綠燈平，紅燈閃。由于指示燈指示異常，為防止擴容事故，在確認6104和6204斷線后，于01336038手動關閉建筑設備1，高低壓廠用電恢復正常。去保護室檢查，發變組保護柜A中“發電機定子接地零序電壓”和“發電機定子接地三次諧波”的信號和跳閘燈亮，“主閥關閉”和“發電機斷水”燈亮。值班人員檢查了發電機變壓器組一次系統的外觀，未發現明顯異常。廠用電失壓期間，所有與3號機組不間斷電源相連的數字監控儀表均無指示。02:35高低壓廠用電恢復正常后，3號發電機從0升壓。當定子電壓升至2kV時，發電機零序電壓為2V。當定子電壓升至2.5kV時，中央信號面板顯示“定子接地”亮字，發電機電壓降至0，Q4及微機非線性勵磁調節器控制開關KK1、KK2斷開，通知檢修進一步查找原因。發電機變壓器組準備完畢，更換發電機氣體后，維修人員拆除發電機出線5m，發電機交流/DC耐壓試驗正常，封閉母線出線、主變壓器、高壓輔助變壓器交流耐壓試驗正常。然后將發電機出線電壓互感器逐個推入工作位置，進行交流耐壓試驗。當發電機出線電壓互感器2YHA推入時，發現2YHA相漏電流達到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，在通過電氣維修進行交流和DC耐壓試驗并更換發電機出口電壓互感器2YHA后，發電機再次從零升壓至正常。可以確認，發電機出口電壓互感器2YHA相對絕緣降低，導致發電機定子接地保護動作。

(1)構建/準備1的開關未鏈接

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，即當工作開關跳閘時，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定值內，備用電源開關可在1s內快速閉合，若不滿足要求， 時間繼電器觸點會在1s后斷開，裝置會發生變化，檢測母線剩余電壓是否滿足要求，實現慢速切換。 由于劍北1號開關為老式多油開關，開關機構動作慢，合閘時間長，6kV廠用電開關為真空開關，動作快，合閘時間短。但BZT裝置一次自動切換回路原設計是6kV廠用電開關合上后合閘命令消失。由于兩個開關的動作時間不同，在機構不到位時，劍北1開關返回。現在，其BZT電路被重新布線，并連接到開關閉合監控和建北1號的BZT閉合自保持電路，以確保其閉合成功。 #p#分頁標題#e#

(2)不間斷電源DC電源未連接

原因是由于出廠時不間斷電源DC電池連接線的壓接質量差，導致許多電線在線路前端斷裂。此外，由于電池運行過程中的長期充放電，一極連接線的剩余導線也燒壞，導致電池正負極電路開路。當不間斷電源交流電源斷電時，電池無法接通，不間斷電源裝置的外部電源中斷，機器和爐子的熱監測儀器沒有指示。現在3號、4號機組的UPS電池連接線全部換成了優質多股柔性銅線。

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

原因是在上述控制開關復位后，其控制電路中的兩對觸點10、11和14、15被連接。在觸點10、11連接之后，綠光是平的。3號發變組跳閘后，由于建筑設備1缺乏聯動，造成其高低壓廠用電損失，部分配有欠壓保護的輔助設備跳閘。在值班人員重置這些跳閘設備的控制開關之前，其控制開關的位置與電源開關的位置不一致。此時恰逢高低壓廠用電掉電，導致與3號機組MCC相連的1、2號內冷泵供電中斷。發電機斷水保護動作，保護出口電路觸點閉合。DC 110千伏正電源通過建設1、Q7、6104、6204三號任一開關控制回路中的斷水保護出口接點、紅燈、控制開關14、15連接。

點與閃光母線接通，此時由于其它廠用跳閘設備未復位，閃光母線就通過這些設備的事故音響回路與負電源接通，就出現了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關在值班人員復位后綠燈平光，紅燈閃光的異常現象。但由于Ⅲ建石1，Q7，6104，6204開關的紅燈閃光回路與其它低電壓保護動作跳閘設備的綠燈閃光回路是串聯關系，就又造成了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈閃光與低電壓保護動作跳閘設備的綠燈閃光不同步，且燈光變化情況也不同。在同一時間，紅燈閃光是一滅一亮，綠燈閃光是一亮一暗，這種現象是因為當閃光裝置中的電容充電電壓未達到閃光繼電器J動作電壓值之前，J常閉接點閉合，Ⅲ建石1，6104，6204的紅燈與廠用電跳閘設備的綠燈串聯后，接于直流110V電源的正負極上，紅綠燈均亮；當閃光裝置中的電容充電電壓達到閃光繼電器J的動作電壓值后，J常閉接點打開，其常開接點閉合，Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈回路被短接，紅燈滅，而此時輔機綠燈回路直接接于直流110V電壓上，其亮度變強，要比紅綠燈都亮時的亮度強。現已將所有廠用電設備的紅綠燈更換為自閃光節能燈，刪除了原設計回路中的閃光回路，消除了這一異常現象。

3處理方法

值班人員在發電機主保護動作跳閘后，在發電機重新零起升壓過程中，發現發電機出現零序電壓后，未直接利用斷滅磁開關來消除發電機磁場能量，而是將發電機電壓降至0后才斷開勵磁調節柜輸出開關Q4，延誤了事故處理時間，甚至有可能進一步擴大事故。這是因為若故障點在發電機內部的定子回路中，則二次升壓后故障電壓持續時間越長，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，為防止事故擴大，處理此類事故時可采取直接斷滅磁開關的辦法來進行處理。#p#分頁標題#e#