摘要：本文主要介绍的是某机组在停机的状态下，由于工作人员在工作的过程中对发电机的碳刷没有进行良好的维护从而引起电机转子接地保护，导致500kv开关系统的跳闸事件。从而引发了在系统内部专业人员在进行电机碳刷更换的过程中需要注意的事项。在该文中结合了发电机转子接地以后发生的故障危害，说明了要对转子接地的保护工作进行选择，同时要对接地保护的工作现场进行规范化的管理，期望可以降低工作风险。
关键词：发电机；转子接地保护；轴电压
1 500kv开关误跳闸事件
在2012年的4月的一天，某电厂的2号机组在停机以后，该系统开关的以正常的方式进行运行，其中2号机组的发变组刀闸处于“分闸”的位置。也就是说整个机组处于一种停机检修的状态。但是在下午四点左右，该系统的开关突然集体跳闸，从集控室发出的报警信号为：“2号发变组上的发电机转子接地，从而引发的动作保护”。
2 事件分析
2.1 原因分析
在该机组停止运行以后，工作人员按照惯例对2号机组的发电机碳刷以及相应的风道进行详细的检查，也就是从主要方面对该机组进行设备维护。但是在检修的过程中由于操作人员的专业知识不扎实以及没有相应的经验，所以引发了发电机的励磁系统接地这样的事故，从而使2号发电机转子进行了接地保护，最终导致了该机组的开关集体跳闸，500kv环路供电停止。
2.2 继电保护动作分析
在发电机组中发电机转子进行接地保护的基本原理是：在发电机运行或者是停运的过程中都可以对发电机的励磁回路以及其他的装置进行对地绝缘保护。其中保护的方式分为两段。第一段的阻值为一万五千欧姆，延长时间为1.5秒；第二段的定值为五千欧姆，其中延时为3秒。在进行接地保护的过程中第一个动作作用于基本的信号上，第二个时限动作于全停状态。也就是使各种开关断开以及用电切换或者是将主汽门进行关闭等等。
3 该次跳闸事件引发的一系列思考
本次事故的主要原因就是工作人员在进行发电机碳刷维护的过程中没有采取正确的维护方式，导致后续的发电机励磁系统的绝缘性显著下降，从而引发了发电机转子的接地保护，导致该系统的开关误跳闸。发生这次事故的主要原因有两个方面：第一、管理人员没有在现场对发电机的碳刷维护工作进行良性的指导，工作人员专业素质较低，管理层也没有对工作人员进行培训；第二、就是设备维护的工作人员没有对该设备进行很好的认识，没有按照现场相关的制度去严格的进行执行等。
3.1 对发电机碳刷的维护工作要高度重视
在发电机运行的过程中机组是高速旋转的，长时间的使用会使励磁或者是大轴接地碳刷产生很大的磨损，这样就会出现一系列的不正常情况，比如：出现火花、温度异常升高等状况，这个时候就需要有专门的工作人员对其进行维护，从而保证发电机组的正常运行。碳刷是一种特殊的设备，对碳刷的维护工作也是一项十分复杂而且艰巨的任务。因为在碳刷进行维护的工作中面对的是一直旋转的发电机，而且这种发电机的周围温度相比其他装置温度高很多，噪声也比较大；另外碳刷与保障发电机二次设备的安全也有十分密切的关系，即便是在发电机停止运行的过程中也可能因为操作的失误引起误跳闸，造成一定的事故。所以在进行碳刷维护的过程中需要小心、谨慎的对碳刷进行改进。在进行励磁或者是接地碳刷的清扫以及更换的过程中应该根据安全工作的相关章程进行安全操作，防止人身事故或者是设备事故的发生。同时还需要根据实际情况来制定出一套完善的管理方案，对操作人员的上岗资格以及相关的操作方法进行明确的规定，做好工作过程中的风险评估，避免保护误动作的产生。
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3.2 进行发电机碳刷更换过程中转子接地保护问题
在该事故发生以后相关的工作人员召开了紧急会议，对该事故进行了详细的讨论，讨论的主题围绕这在碳刷更换的过程中如何防止误动作的产生。其中第一种意见就是：在进行碳刷更换工作的过程中有可能会引起一系列的误动作，尤其是在对大轴接地碳刷的更换过程中，接地点往往会产生松动的现象，从而引起误动作的产生。本厂的发电机转子接地保护装置采用的是电压式转子一点接地保护。在一般的过程中发电机的转子故障是不会对相关的发电机造成伤害的，而且在进行碳刷更换工作的过程中是有计划的、精心准备过的，而且在进行更换的过程中没有允许在不同极的碳刷上进行，所以说如果出现了异常的现象，那么就会出现比较明显的故障点，也就是说造成两点接地这样的故障的可能性是十分小的。如果在平常的过程中对继电保护的工作人员进行积极的教育与培训，出现一点小小的接地保护警告就立即停止当前的工作，选择合理的方法进行事故的处理，那么就会大大的减少不必要的跳闸，同时也会减少对500kv系统的冲击，降低该系统的经济损失。所以，在进行更换碳刷的工作过程中可以考虑对保护信号这种功能的保留，将跳闸功能信号暂时取消，等正常工作以后在对其进行恢复。第二种意见就是：转子两点的接地故障会严重的危害发电机整个系统的安全，危害性十分的严重，而且作为发电机主保护的装置，无论是什么样的情况下都要保证其具有严格的完整性，坚决不能将跳闸功能取消，这样不但可以保证系统的安全，同时在转子真正发生故障的时候可以进行拒动的保护而避免事故的发生。
4 对现场管理进行规范化的措施以及建议
4.1 针对本次误跳闸事故的发生，其中一部分人认为如果做好了安全措施，那么在进行碳刷更换的过程中是不可能发生两点接地这种现象的。所以，这些人认为，对于大型发电机组转子接地故障不会有太严重的后果，对于信号进行保护可以有效的避免大型机组对系统的干扰，同时还会有效的降低给电厂造成的经济损失。但是必须明确指出的是进行信号的动作保护是为了能够让检修人员在信号发出的时候能够进行有效的检查与管理，对于严重的情况可以进行及时的停机。在进行大型机组的检查过程中，如果带有故障点的机组长期的运行那么一定会产生非常大的风险，所以在进行励磁更换的过程中应该对跳闸功能进行保留。
4.2 关于发电机大轴接地碳刷的问题。通常情况下我们认为发电机在发电的过程中磁场不是均匀分布的，所以在发电机发电的过程中一定会产生很大的轴电压，如果这个电压值超过了一定的范畴那么就会对轴承的油膜产生很大的影响，甚至是击穿。为了防止电流的生成，制造厂家在生成发电机的过程中都会在轴承下边安全一定的绝缘片，从而可以有效的隔断电流的通路。同时，为了保证大轴与大地之间的电位相同，就需要安全大轴接地碳刷，从而可以使发电机的转子接地与大轴接地的碳刷处于同一个接地点。在对大轴接地碳刷进行更换的时候可能会使接地点产生松动的现象，所以应该在机组停止运行的时候进行这样才可有效的降低误动作的发生几率。
4.3 本次事故发生的另外一个原因就是运行人员在停机操作的过程中没有严格的按照相关规定执行，没有退出跳闸保护功能。这表明运行人员以及操作人员在安全管理的意识中还存在一定的缺陷，虽然是事故的受害者但是同样需要承担一定的人为责任。因此，在停机以后一定要严格的按照运行的规定以及检修章程进行操作，严格工作执行力，杜绝一切随意现象的发生；在一组停止运行后，但是二次设备还可能在继续运转，由于专业知识的局限往往不能够对二次设备进行全面的掌控，不能对二次设备的安全性进行保障。所以应该加强专业技术的交流，对相关电力知识进行普及以及培训，实现专业人员的沟通以及照应。
5 结语
发电机碳刷维护的不当导致了500kv开关的误跳闸事故的发生，给人的教训比较深刻。虽然碳刷在整个机组中占据的空间相对较小，但是却有着十分丰富的知识。在进行碳刷的探讨过程中要根据实际情况进行探讨，制定出符合要求的规范也章程，降低工作中的风险。
参考文献：
[1] 高旭，胥桂仙，孙集伟，等.一起典型的 500k V 失灵保护误动分析[J].电力系统自动化，2007，31（8）：108-110.
[2] 李明，陈莉，杨秀文.一起500 KV开关跳闸事故的分析[J].电力安全技术，2009，11（11）：31-35.
论文作者:李洁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
标签：碳刷论文; 发电机论文; 转子论文; 过程中论文; 机组论文; 事故论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第18期论文;