发电机定子接地保护动作跳闸分析

发电机定子接地保护动作跳闸分析

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(河南郑州市郑州热电厂450007)

郑州热电厂3号发电机是发电机干式变压器组(发电机-变压器组)的典型机组接线，发电机为东方电机厂生产的QFSN-200-2，1992年投产，现处于稳定运行期。2001年11月18日，3号发电机正常运行。当时机组电力负荷125MW，无功负荷25Mvar，外部供热160t/h。

1事故发生后

凌晨01:35，3号机组中控室门铃响，中央信号面板发出“保护电路故障”“故障录波器动作”的光字。随后喇叭响起，中央信号盘发出“发电机定子接地”、“主阀关闭”、“断水保护动作”、“远方跳闸动作”、“6kV配电装置故障”等光字，发出变压器组“BZT动作”出现在6kV厂用电盘一、二段，6kV高压厂用电备用电源进线开关6107、6207闪红灯， 6kv高压厂用电备用干式变压器高压侧开关有绿灯且平，6kv一、二段电压表指示0，高低压厂用电停电，集控室工作照明丧失，保安电源联动正常，值班员立即退出6100。 将上述跳闸开关复位后，发现建设一号、Q7、6kV高压厂用电源进线开关6104、6204均为绿灯平，红灯闪。由于指示灯指示异常，为防止扩容事故，在确认6104和6204断线后，于01336038手动关闭建筑设备1，高低压厂用电恢复正常。去保护室检查，发变组保护柜A中“发电机定子接地零序电压”和“发电机定子接地三次谐波”的信号和跳闸灯亮，“主阀关闭”和“发电机断水”灯亮。值班人员检查了发电机变压器组一次系统的外观，未发现明显异常。厂用电失压期间，所有与3号机组不间断电源相连的数字监控仪表均无指示。02:35高低压厂用电恢复正常后，3号发电机从0升压。当定子电压升至2kV时，发电机零序电压为2V。当定子电压升至2.5kV时，中央信号面板显示“定子接地”亮字，发电机电压降至0，Q4及微机非线性励磁调节器控制开关KK1、KK2断开，通知检修进一步查找原因。发电机变压器组准备完毕，更换发电机气体后，维修人员拆除发电机出线5m，发电机交流/DC耐压试验正常，封闭母线出线、主变压器、高压辅助变压器交流耐压试验正常。然后将发电机出线电压互感器逐个推入工作位置，进行交流耐压试验。当发电机出线电压互感器2YHA推入时，发现2YHA相漏电流达到50mA，其他相只有1mA，故判定为2YHA。

2原因分析及对策

这次事故的原因是，在通过电气维修进行交流和DC耐压试验并更换发电机出口电压互感器2YHA后，发电机再次从零升压至正常。可以确认，发电机出口电压互感器2YHA相对绝缘降低，导致发电机定子接地保护动作。

(1)构建/准备1的开关未链接

BZT装置为JCCB-031型厂用电快速切换装置，具有差压快速切换和残压慢速切换功能，即当工作开关跳闸时，若其差压继电器检测到的工作母线残压与备用电源电压的电压差在设定值内，备用电源开关可在1s内快速闭合，若不满足要求， 时间继电器触点会在1s后断开，装置会发生变化，检测母线剩余电压是否满足要求，实现慢速切换。 由于剑北1号开关为老式多油开关，开关机构动作慢，合闸时间长，6kV厂用电开关为真空开关，动作快，合闸时间短。但BZT装置一次自动切换回路原设计是6kV厂用电开关合上后合闸命令消失。由于两个开关的动作时间不同，在机构不到位时，剑北1开关返回。现在，其BZT电路被重新布线，并连接到开关闭合监控和建北1号的BZT闭合自保持电路，以确保其闭合成功。 #p#分页标题#e#

(2)不间断电源DC电源未连接

原因是由于出厂时不间断电源DC电池连接线的压接质量差，导致许多电线在线路前端断裂。此外，由于电池运行过程中的长期充放电，一极连接线的剩余导线也烧坏，导致电池正负极电路开路。当不间断电源交流电源断电时，电池无法接通，不间断电源装置的外部电源中断，机器和炉子的热监测仪器没有指示。现在3号、4号机组的UPS电池连接线全部换成了优质多股柔性铜线。

(3)中建设1号、Q7、6104、6204控制开关绿灯变平，值班人员复位后红灯闪烁

原因是在上述控制开关复位后，其控制电路中的两对触点10、11和14、15被连接。在触点10、11连接之后，绿光是平的。3号发变组跳闸后，由于建筑设备1缺乏联动，造成其高低压厂用电损失，部分配有欠压保护的辅助设备跳闸。在值班人员重置这些跳闸设备的控制开关之前，其控制开关的位置与电源开关的位置不一致。此时恰逢高低压厂用电掉电，导致与3号机组MCC相连的1、2号内冷泵供电中断。发电机断水保护动作，保护出口电路触点闭合。DC 110千伏正电源通过建设1、Q7、6104、6204三号任一开关控制回路中的断水保护出口接点、红灯、控制开关14、15连接。

点与闪光母线接通，此时由于其它厂用跳闸设备未复位，闪光母线就通过这些设备的事故音响回路与负电源接通，就出现了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制开关在值班人员复位后绿灯平光，红灯闪光的异常现象。但由于Ⅲ建石1，Q7，6104，6204开关的红灯闪光回路与其它低电压保护动作跳闸设备的绿灯闪光回路是串联关系，就又造成了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的红灯闪光与低电压保护动作跳闸设备的绿灯闪光不同步，且灯光变化情况也不同。在同一时间，红灯闪光是一灭一亮，绿灯闪光是一亮一暗，这种现象是因为当闪光装置中的电容充电电压未达到闪光继电器J动作电压值之前，J常闭接点闭合，Ⅲ建石1，6104，6204的红灯与厂用电跳闸设备的绿灯串联后，接于直流110V电源的正负极上，红绿灯均亮；当闪光装置中的电容充电电压达到闪光继电器J的动作电压值后，J常闭接点打开，其常开接点闭合，Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的红灯回路被短接，红灯灭，而此时辅机绿灯回路直接接于直流110V电压上，其亮度变强，要比红绿灯都亮时的亮度强。现已将所有厂用电设备的红绿灯更换为自闪光节能灯，删除了原设计回路中的闪光回路，消除了这一异常现象。

3处理方法

值班人员在发电机主保护动作跳闸后，在发电机重新零起升压过程中，发现发电机出现零序电压后，未直接利用断灭磁开关来消除发电机磁场能量，而是将发电机电压降至0后才断开励磁调节柜输出开关Q4，延误了事故处理时间，甚至有可能进一步扩大事故。这是因为若故障点在发电机内部的定子回路中，则二次升压后故障电压持续时间越长，对定子回路的损坏程度就越大，并有可能损坏定子线圈和铁心，造成无法挽回的后果。因此，为防止事故扩大，处理此类事故时可采取直接断灭磁开关的办法来进行处理。#p#分页标题#e#