發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作探討

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)湖南省火電建設(shè)公司電力調(diào)試院，湖南 株洲 412000）

發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作探討

王 偉

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)湖南省火電建設(shè)公司電力調(diào)試院，湖南 株洲 412000）

本文通過介紹一起發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作的現(xiàn)象及分析、處理情況，分析定子接地保護(hù)動(dòng)作的原因，探討預(yù)防定子接地保護(hù)動(dòng)作的方法和措施。環(huán)氧樹脂板雖然具有良好的絕緣性能，但是容易凝露受潮，受潮后絕緣性能迅速變差，因此，不能作為密閉高壓設(shè)備的絕緣材料和封堵材料，禁止作為室外高壓設(shè)備的絕緣材料和封堵材料。

發(fā)變組保護(hù)；發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)；保護(hù)動(dòng)作；探討

發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)也稱發(fā)電機(jī)3U0保護(hù)，屬于發(fā)電機(jī)的主保護(hù)，一般整定值約為10V，保護(hù)動(dòng)作有1——2S的延時(shí)。但是定子接地保護(hù)具有反映靈敏，提前發(fā)現(xiàn)事故，并預(yù)防事故進(jìn)一步擴(kuò)大的作用。本文以蒙古第三熱電廠改擴(kuò)建50MW機(jī)組為例，對(duì)發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)作用進(jìn)行說明。

1 基本原理及作用

蒙古第三熱電廠50MW機(jī)組發(fā)變組保護(hù)采用國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司的DT801系列保護(hù),電量保護(hù)型號(hào)為DGT801UB，非電量保護(hù)型號(hào)為DGT801E。此保護(hù)采用獨(dú)創(chuàng)的雙電源雙CPU并行處理技術(shù)，結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能優(yōu)良，調(diào)試和維護(hù)人性化，運(yùn)行安全可靠。

本機(jī)組發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)采用基波零序電壓式定子接地保護(hù)，保護(hù)范圍為由機(jī)端至機(jī)內(nèi)90%左右的定子繞組單相接地故障，作為小機(jī)組的定子接地保護(hù)。也可與三次諧波定子接地保護(hù)合用，組成大﹑中型發(fā)電機(jī)的100%定子接地保護(hù)。

保護(hù)接入3U0電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端TV開口三角繞組兩端，為確保TV一次斷線時(shí)保護(hù)不誤動(dòng)，需引入TV斷線閉鎖。

本定子接地保護(hù)設(shè)置有性能良好的三次諧波過濾器，因此，3U0動(dòng)作值應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時(shí)TV開口三角繞組可能出現(xiàn)的最大基波零序電壓來整定，動(dòng)作值為8V，延時(shí)為2.5S。

圖1 #9發(fā)電機(jī)組一次系統(tǒng)接線圖

2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

蒙古第三熱電廠50MW機(jī)組9號(hào)發(fā)電機(jī)組額定功率為50MW。發(fā)電機(jī)出口電壓為10.5kV，以發(fā)電機(jī)—變壓器組單元接線方式接入廠內(nèi)110kV變電站。本機(jī)組啟動(dòng)/備用電源從老廠6 kV母線上引接，并經(jīng)電纜直接接入6kV工作段備用電源進(jìn)線柜。 高壓廠用變壓器由主變低壓側(cè)引接，接入6kV工作段工作電源進(jìn)線柜，供6kV廠用電源，見圖1。

3 保護(hù)動(dòng)作情況探討

2014年07月01日23：03，由于突發(fā)的暴雨，引起發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作，發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作于全停，跳開發(fā)變組高壓側(cè)開關(guān)﹑滅磁開關(guān)﹑6kV工作電源進(jìn)線開關(guān)，啟動(dòng)廠用電源切換，關(guān)閉主汽門。保護(hù)動(dòng)作故障錄波圖見圖2。

從上圖中可以看出，在故障發(fā)生時(shí)，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)中性點(diǎn)為經(jīng)避雷器接地，發(fā)電機(jī)3U0瞬時(shí)增大為相電壓值，A﹑B兩相電壓增大為線電壓值，故障相C相維持相電壓值，三相電流維持原值不變。

發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作記錄見圖3。

從發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作記錄可以看出，發(fā)電機(jī)3U0值為相電壓103.7V（瞬時(shí)值），與故障錄波信息一致。

故障發(fā)生后檢查發(fā)電機(jī)絕緣正常，主封閉母線C相絕緣為0.2MΩ。因此，決定重點(diǎn)檢查檢查主封閉母線，發(fā)現(xiàn)封閉母線封堵用的環(huán)氧樹脂板有明顯碳化痕跡，可以確定為故障發(fā)生點(diǎn)，見圖4。

由此，我們可以得出以下結(jié)論：

3.1 發(fā)電機(jī)定子接地是由于主封閉母線C相接地引起，保護(hù)動(dòng)作正確，預(yù)防了事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.2 環(huán)氧樹脂板雖然具有良好的絕緣性能，但是容易凝露受潮，受潮后絕緣性能迅速變差，因此，不能作為密閉高壓設(shè)備的絕緣材料和封堵材料，禁止作為室外高壓設(shè)備的絕緣材料和封堵材料。

圖2 發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作故障錄波圖

圖3 發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作記錄

圖4 碳化的主封母環(huán)氧樹脂堵板

3.3 發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)反映靈敏，能有效反映出發(fā)電機(jī)及封母上的接地故障，是預(yù)防發(fā)電機(jī)定子接地的主保護(hù)。

4 事故處理情況探討

發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作后，根據(jù)要求對(duì)發(fā)電機(jī)﹑主變﹑高廠變﹑主封母等設(shè)備進(jìn)行了全面檢查，確認(rèn)故障點(diǎn)發(fā)生在主封母后，要求對(duì)主封母進(jìn)行重點(diǎn)全面檢查，處理完成后重新進(jìn)行一次交接試驗(yàn)等級(jí)下的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行再次開機(jī)并網(wǎng)。

對(duì)安裝不規(guī)范的主封母至主變聯(lián)絡(luò)處（見圖5），必須進(jìn)行全面整改，盡快拿出符合規(guī)范要求的整改方案，在下一次停機(jī)期間進(jìn)行整改。

圖5 不規(guī)范的主封母聯(lián)絡(luò)安裝處

結(jié)語(yǔ)

此次發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作雖然是由于惡劣極端天氣（暴雨）引起的，但是偶然中具有必然性，根本原因還是由于主封母質(zhì)量缺陷和不規(guī)范安裝造成的。所以，機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行需要多處把關(guān)，從設(shè)計(jì)﹑設(shè)備制造﹑安裝﹑調(diào)試﹑監(jiān)理﹑質(zhì)檢﹑運(yùn)行等多處把關(guān)，才能預(yù)防事故的發(fā)生。

[1] GBT 50062-2008，電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[2]國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司．DGT/801系列數(shù)字式發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)裝置 技術(shù)說明書[Z]．

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