摘要：分析了启励过程中发电机匝间保护动作的正确性，介绍了发电机专用PT一次保险故障的可能原因，提出了改进的方法。
关键词：匝间保护；PT断线闭锁；PT一次保险
一、事件经过
2013年6月17日早晨，#11汽轮发电机启机冲转，额定转速后，中控启励建压。几秒后，控制室事故报警声响起，DCS显示汽机已跳机。查看SOE事件记录，发电机定子匝间保护动作，关主汽门、跳励磁开关、汽机停机。查发电机保护装置事件记录，专用PT发电机匝间保护动作，3U0动作值为4.3V，检查该保护整定值为3U0=4V。无其它异常信号。
根据发电机定子匝间保护的原理分析，定子匝间保护动作原因如下：（1）专用PT及其测量回路故障；（2）发电机定子本体匝间故障。经与当班运行人员了解情况，启机前一天，电气专业在该机组有检修工作，安措中有断开PT隔离刀闸内容。鉴于此，初步怀疑#11汽轮发电机定子匝间保护动作原因，由专用PT一次侧刀闸接触不良引起电压不平衡，使3U0值达到整定值跳机。
分合该PT隔离刀闸几次，确认一次触头接触完好，辅助二次触头接触到位。汽机启动定速，AVR调节器启励改为手动方式。发电机升压过程中，发电机匝间保护再次动作。查看事故记录：专用PT 3U0=4.6V。保护装置有专用PT断线报警。11#发电机定子匝间保护再次动作，动作情况与上次相同。11#汽轮发电机两次匝间保护动作。电气检修人员申请检查发电机本体、专用PT刀闸、专用PT一次熔断器、二次电压回路小空开。检查发现发电机出口PT（专用PT）2YH的一次B相熔断器熔断。更换该熔断器后，汽轮机重新定速，发电机升压、并网正常。
二、事故原因分析
我厂#11发电机出口PT 1YH、PT 2YH（专用）一次系统图如下：
G 2YH 1YH
接地
接地 3U0 接地
图（一）
由上图可知，PT 2YH一次中性点与发电机中性点连接，二次副绕组成三角形接线，用于检查发电机定子同相同分支匝间短路及同相不同分支间的匝间短路。专用3U0电压信号进入国电南自DGT801型保护装置，形成纵向零序电压。基波为动作值，三次谐波增量为制动量，构成发电机纵向基波零序式匝间保护。（PT变比为：10KV/√3/0.1KV√3/0.1KV/3）
发电机启励升压过程中，发电机匝间短路保护专用PT 2YH的B相熔断器熔断，PT 2YH二次副绕组中产生3U0电压，当3U0电压中基波值超过匝间保护动作整定值时，保护启动条件满足，此时3U0电压中的3次谐波增量很小，制动量也小，匝间保护动作。具体动作方程如下：3U0>3U0h式①；3U0>3U0l式②；（3U0-3U0l）>Kz（U03w-U03wn）式③。其中，3U0、3U03w 为零序电压基波和三次谐波计算值，3U0l、3U0h、Kz、U03wn为纵向零序电压式匝间保护整定值。
发电机匝间保护动作出口条件为：（1）同时满足②、③式；（2）
无专用PT断线；或（3）满足①式；（4）无专用PT断线。
第一次事故分析：查看发电机保护装置事故记录：3U0=4.6V、
U03w≈0V（未并网）；无专用PT断线报警信号。显然，满足上面（1）、（2）式。故发电机保护出口为：发电机定子匝间保护灵敏段动作。
匝间保护动作结果：（未并网）跳灭磁开关、关主汽门，动作正确。
第二次事故分析：查看第二次发电机保护装置事故记录：3U0=4.9V、U03w≈0V（未并网）。有专用PT断线报警信号；南自发电机保护装置DGT801，专用PT断线闭锁发电机匝间保护原则：瞬时闭锁，延时发信（装置内部默认为7S）。
专用PT断线判据：专用TV断线判别采用电压平衡式原理。在发电机启励升压过程中，发电机普通PT 1YH和专用PT 2YH二次同名相间电压之差大于8V时，立即启动专用PT断线闭锁发电机匝间保护，当此压差值延时大于等于7S时，装置发专用PT断线报警信号。有专用PT断线报警，发电机定子匝间保护为何仍然动作，由录波装置曲线可知：（曲线略）专用PT断线开始计时，此时灭磁开关已断开，主汽门已关闭，由于发电机剩磁及发电机转速均在一定时间内存在，这段时间内，专用PT线电压与普通PT线电压同名相差的绝对值保持大于8V，时间达到7秒时，发电机保护装置发专用PT 断线报警。故，第二次事故报文为：发电机定子匝间灵敏段保护动作，专用PT断线报警。发电机动作正确，报警正确。
三、专用PT一次保险熔断的原因分析
发电机出口PT保险熔断的现象在其它机组都发生过，在运行中或开机时熔断的现象均有，但更多发生在开机时。此次对该熔断的保险进行解体检查，熔断点在保险丝的中央，应属保险老化及受到大PT涌流电流冲击所引起。保险本身即属易损消耗品，我厂机组频繁启停也对保险的使用寿命存在影响。另保险接触不良亦会造成接头处发热或PT三相电压不平衡引起的保险熔断（非本次保险熔断原因）。
四、改进方法
（1）因我厂机组启停频繁，对发电机出口PT保险的寿命影响较大，对该部分保险建议每年更换一次。
（2）机组小修时，对PT保险进行检查，打磨接触头和保险座，要求接触良好。要求运行人员每次操作后，确保PT保险接触良好，刀闸操作到位。
（3）发电机保护装置升级改造，确保专用PT正常运行或启励断线时可靠闭锁。
五 结语
通过分析发电机启励时专用PT一次保险熔断，使发电机纵向零序基波电压达到动作值，从而使发电机匝间保护动作的正确性。也具体分析了专用PT断线未闭锁匝间保护的原因。提出了减少发电机出口PT保险故障的具体方法。减少了启机时由于PT保险熔断，使机组跳闸的次数。特别对频繁启停的调峰机组，这篇文章具有很好的指导意义。
论文作者:刘玉文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
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