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摘要：某电厂2号发电机保护装置报“差动保护动作”，引起机组跳闸。事故发生后电厂对2号发电机保护装置进行了检查和校验，确认保护正确动作。现场检查发现发电机定子A相324、325下层线棒击穿，定子C相引出线汇流排绝缘损坏烧伤，引出线软连接电弧烧伤。经过分析，确认发电机定子发生相间短路，进而发展为三相短路是造成此次机组跳闸的主要原因。本文针对如何预防发电机定子短路故障提出了相应的防范措施，有效降低同类型事故发生概率及减小事故范围及程度。
关键词：发电机定子；三相短路；差动保护
1 发电机三相短路故障诊断
1.1 发变组保护检查情况
1）查阅2号发电机保护装置技术说明书、定值单及接线图纸。“3U0定子接地保护”设一段定值，动作电压整定为6V，延时整定为7s，仅用来防止保护误动。
发电机保护装置录波文件如图1所示。正常运行时，发电机机端和中性点电流大小相同，相位相反；在故障判别前40ms内，A、B相电流首先发生突变，机端A相电流2.774A，中性点A相电流0.186A。机端B相电流2.882A，中性点B相电流0.242A。延迟1.6ms后，C相电流发生突变，机端C相电流1.756A，中性点C相电流0.275A。通过差流计算A、B、C相差流均达到差动启动电流定值（定值为0.221A）。故障时，三相电流突变明显，幅值增大数倍，且机端和中性点各相电流相位相同。
在故障判别前40ms内，发电机开口电压3U0突变至25V，开口三角形电压有一个急速增大并衰减的过程。开口三角零序电压反应了机端电压的暂态过程。根据短路故障特性，电压的角度要超前电流一定角度，因而出现上述图中零序电压超前电流不到半个周波率先畸变的情况。零序电压超过了“3U0定子接地保护”中整定的动作电压（定值为6V），但持续时间大约30ms左右，并未到达“3U0定子接地保护”整定的延时（定值为7s），故“3U0定子接地保护”未动作。
图1 发电机保护装置录波文件
1.2 现场检查情况
发电机受损部位概况见图2。外观检查发现以下几点受损：1、定子A相324、325下层线棒击穿（见图3）；2、定子C相引出线汇流排绝缘损坏烧伤（见图4）；3、引出线软连接电弧烧伤（见图5）；4、上层线棒B相334、335绝缘盒崩裂（见图6）。
1.3 事故后工作开展情况
1、完成2号发电机出口段封闭母线内部检查，未发现异常；2、完成2号机绝缘试验、直流电阻试验，试验结果正常；3、2号主变进线绝缘电阻、绕组直流电阻测试合格；4、2号主变取油样进行色谱分析正常。
2 发电机三相短路故障原因分析
1）发电机跳闸的直接原因为发电机保护装置 “差动保护”动作。
2）发电机保护装置 “差动保护”动作原因为：发电机定子线圈A、B相发生相间短路故障并迅速发展为A、B、C三相相间短路故障，致使发电机差动保护动作。
3）发电机定子线圈发生相间短路故障的直接原因为定子绝缘劣化。
结合定子故障点检查情况，推测故障过程如下：故障起始时刻，A相324、325线棒端部（图3）与B相334、335线棒端部（图6）之间弧光短路并接地（324、325线棒端部与334、335线棒端部相距约24mm），A相与B相短路后放电点周围温度急剧上升，空气介质绝缘强度下降，同时因A、B相短路接地使C相对地电压上升为线电压，这两个因素诱使C相对地放电形成三相短路接地，造成图4所示C相汇流排烧伤。
3 发电机定子短路故障处理及防范措施
1）联系厂家对损坏的线棒进行更换。
2）严格按照《电力设备预防性试验规程》（DLT 596-1996）的要求对发电机开展预防性试验，及时发现存在的问题。
3）加强发电机的全寿命周期管理，对历次试验数据进行趋势分析，以便及时发现设备存在的隐患。
参考文献：
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作者简介：
李亚雄（1990年），女，硕士，助理工程师，研究方向为电厂电气二次。
论文作者:刘惠娟,李亚雄
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/29
标签：定子论文; 发电机论文; 故障论文; 电压论文; 动作论文; 相电流论文; 保护装置论文; 《河南电力》2018年11期论文;