大唐长春第三热电厂 吉林省 长春市 130000
摘要：气检修工作是保证电气设备稳定运行，电气系统安全运行的基础，在我国电力发展行业中发挥重要的作用。本文大唐长春第三热电厂1号机组为例，针对二次回路及一次回路进行了相关检测试验，分析了其自动进行保护动作的原因并针对原因提出了解决措施。
关键词：电气检修；发电机定子；接地保护问题；对策
1 概述
大唐长春第三热电厂1号机组是哈尔滨电机厂2008年3月生产的水氢氢冷350MW汽轮发电机，型号为QFSN-350-2，定子电压为20kV，定子电流为11.87kA，该机组于2009年3月投入运行，经历一次大修和两次小修。
2011年10月5日发电机定子接地保护动作，电科院专业技术人员会同大唐吉林分公司领导和电厂领导及专业技术人员共同研究查找方案并进行调查分析，针对二次回路及一次回路进行了相关检测试验，最终确定了保护动作的原因并进行了处理，具体情况如下所述。
2 接地保护动作过程
2011年10月5日03时33分03秒1号发电机主开关跳闸，灭磁开关跳闸，汽轮机跳闸、锅炉MFT动作、厂用电切换正常。1号机DCS电气系统报警内来“发电机定子接地保护动作”，经检查1号发变组A、B保护屏动作报告，确认“基波零压定子接地出口”动作，启动值为11伏，时间3518毫秒。查看故障录波曲线，发变组开关跳闸时，A相电压为58.12V；B相二次电压为63.80V；C相二次电压为51.70V；发电机机端开口三角电压为12.1V（发电机基波零压定子接地保护定值：10V，3.5S,作用于全停）。
3 接地保护动作原因查找
3.1 二次回路检查
3.1.1 发变组保护A、B屏保护动作情况
发变组保护A保护启动故障时间为03时30分44.518秒，保护作动故障时间03时32分59.559秒，基波零压定子接地保护出口动作时间3518毫秒,动作值为11V。
发变组保护B保护启动故障时间为03时30分44.517秒，保护护作故障时间03时32分59.559秒，基波零压定子接地保护出口动作时间3518毫秒,动作值为11.06V。
3.1.2发变组保护A、B屏电压回路绝缘电阻测量
对保护A屏到机端1YH和中性点YH二次回路绝缘电阻测量，绝缘电阻值为500MΩ。
对保护B屏到机端2YH和中性点YH二次回路绝缘电阻测量，绝缘电阻值为500MΩ。
3.1.3 发变组保护A、B屏的电压线接线检查
对保护A屏到机端1YH和中性点YH二次电压线接线检查，未发现异常，接线正确。
对保护B屏到机端2YH和中性点YH二次电压线接线检查，未发现异常，接线正确。
3.1.4 保护逻辑试验
a.发变组保护B屏，在机端2YH开口三角(L623、L600)和中性点YH（L601、L600）分别加入20V电压，发电机基波零压保护只启动，保护装置出口不跳闸。
b.发变组保护B屏，在机端2YH开口三角(L623、L600)和中性点YH（L601、L600）同时加入15V电压，发电机基波零压保护动作，保护装置显示动作值11.88V。
通过以上试验，说明发电机基波零压保护电压取至发电机机端和中性点零序电压，同时达到保护动作值时，发电机基波零压保护出口跳闸，保护逻辑出口是“与”的关系。
3.2 发变组系统解体后查找和试验
为确定接地部位，研究将发变组系统进行分解，首先进行了发电机定子绕组绝缘电阻测量和交直流耐压试验，试验结果正常；然后对封闭母线进行了交流耐压试验，未发现异常现象；其次对发电机出口6支电压互感器（1YH、2YH）进行了相差比差和感应耐压试验，试验结果发现，发电机出口C相电压互感器（2YH）相差比差和感应耐压不合格。
为了确定发电机定子接地保护动作后，对发变组系统的其它一次设备的影响，我们对主变低压侧、高厂变高压侧、励磁变、接地变、发电机出口电压互感器（3YH）、避雷器进行了绝缘电阻测量和耐压试验，试验结果合格，试验数据如下：
3.2.1 发电机封闭母线绝缘电阻和交流耐压试验
分别对A、B、C三相封闭母线进行绝缘电阻和交流耐压试验，绝缘电阻值大于100GΩ，试验电压51kV，时间为1分钟，试验结果通过。
3.2.2 主变低压侧绕组绝缘电阻和直流耐压试验
对主变低压侧绕组进行了绝缘电阻和直流耐压试验，绝缘电阻值大于100GΩ，试验电压为20kV，泄漏电流为20μA，试验结果合格。
3.2.3 厂高变高压侧绕组绝缘电阻及直流耐压试验
对厂高变高压侧绕组进行了绝缘电阻和直流耐压试验，绝缘电阻值大于100GΩ，试验电压为20kV，泄漏电流为18μA，试验结果合格。
3.2.4励磁变和接地变及A、B、C三相出口避雷器（1YH、2YH）绝缘电阻测量分别对励磁变和接地变及A、B、C三相出口避雷器（1YH、2YH）绝缘电阻测量，励磁变和接地变绝缘电阻值均大于50GΩ；A、B、C三相出口避雷器（1YH、2YH）的绝缘电阻值均大于60GΩ，试验结果合格。
3.2.5 发电机出口电压互感器（3YH）绝缘电阻和交流耐压试验
分别对发电机出口A、B、C三相（3YH）进行了绝缘电阻测量和交流耐压试验，绝缘电阻值均大于100GΩ。交流耐压试验电压为47kV，时间均1分钟，试验结果通过。
3.2.7 发电机出口电压互感器（1YH、2YH）感应耐压试验和相差及比差试验
分别对发电机出口两组(6支)电压互感器（1YH、2YH）进行了感应耐压试验和相差及比差试验，通过试验结果发现，除C相电压互感器（2YH）感应耐压试验未通过和相差及比差超差外（具体试验数据见检测中心报告），其它5支电压互感器的试验结果全部合格。
4 接地保护动作原因分析及处理
4.1发电机出口C相PT匝间短路后电压分析
发电机出口PT1YH与2YH一次绕组尾端接地，发电机中性点经接地变压器后接地，它们通过接地点构成了回路，发电机一出口电压互感器接线图如图一，其等效回路如图二。
其中，ZN为发电机中性点接地变的阻抗，ZA、ZB、ZC分别为1YH与2YH的并联阻抗（包括系统对地容抗）。由于2YH的C相发生匝间短路阻抗发生故障，所以ZC阻抗发生变化，此时UNN’电压为：
4.2 电压互感器处理
对故障的电压互感器进行了更换，更换为同型号电压互感器，并进行了绝缘试验以及相关保护、计量回路测试，试验合格。
结束语：
发电机定子接地保护动作原因是由于C相电压互感器（2YH）一次绕组匝间发生短路，导致发电机中性点电压偏移，C相对地电压降低，发电机机端1YH、2YH开三角及中性点YH出现电压，造成发电机接地保护动作，机组跳闸。
参考文献：
[1]电气设备运行和检修的技术特点与问题分析[J].朱贺,刘莉.机电信息.2014(09)
[2]电气设备检修模式及管理措施分析[J].李寿辉.机电信息.2014(12)
[3]电气事故的危害程度分析及预防措施研究[J]，徐启，高磊，甘肃科技，2014(04)
论文作者:李学威
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/19
标签：发电机论文; 耐压论文; 电压论文; 定子论文; 电阻论文; 动作论文; 电压互感器论文; 《防护工程》2017年第26期论文;