某廠3號發電機轉子絕緣低致并網延誤案例分析

涂洪波

摘 要：本文根據某廠3號發電機轉子絕緣由0.67MΩ降至0.005MΩ，3號發電機保護B套保護裝置告警，進行運行狀態分析，三次開機分析，以及進行整個致因分析，提出了整改措施。

關鍵詞：發電機；轉子；并網；案例

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.184

2013年01月20日08時00分，某廠3號發電機執行“空轉”態轉“空載”態流程過程中，3號發電機轉子絕緣由0.67MΩ降至0.005MΩ，3號發電機保護B套保護裝置告警，報“3號發電機轉子一點接地告警”信號，致使3號發電機延誤并網時間。08時26分，調度下令修改當日全廠負荷曲線，08時45分至15時00分時段內全廠負荷由1600MW降至1250MW。

1 保護告警時一次設備運行狀態

（1）500kV主系統：全接線方式運行；廠用電系統：10kV廠用電Ⅰ段母線與10kVⅡ段母線聯絡運行，由11B供電；10kVⅢ段、Ⅳ段母線分段運行，分別由13B、14B供電。

（2）系統頻率：50.02Hz；500kV母線電壓：538.47kV。

（3）全廠AGC功能投入，運行在調頻模式，#4、#5機AGC投入。

（4）全廠有功實發值600.6MW，無功實發值-125.1MVar，其中#1機P=83.98MW、Q=-47.154MVar，#4機P=165.623MW、Q=-55.142MVar，#5機P=350.974MW、Q=-22.797MVar。

2 事件經過分析

2.1 第一次開機

20日8時10分，保護班接到當值值長通知3號發電機保護B套轉子一點接地報警，保護班現場工作人員立即趕到現場進行檢查，當時3號發電機為“停機”態，現場檢查轉子絕緣監測裝置顯示轉子絕緣值為0.65MΩ；在將3號發電機由“停機”態轉至“空轉”態后，現場檢查轉子絕緣監測裝置顯示裝置絕緣值為0.66MΩ；在將3號發電機由“空轉”態轉至“空載”態后，現場檢查轉子絕緣監測裝置發現，3號發電機裝置絕緣由0.66MΩ迅速降低，絕緣值在0.002MΩ至0.30MΩ區間波動。

2.2 第二次開機

保護班檢查轉子絕緣監測裝置顯示絕緣值為0.89MΩ，將3號發電機由“空轉”態轉至“空載”態后，現場檢查轉子絕緣監測裝置發現，3號發電機轉子絕緣為0.80MΩ，絕緣值穩定后，將轉子絕緣監測盤面轉子絕緣監測切換把手切換至“發電機保護”，檢查發電機保護柜轉子絕緣電阻為300KΩ，觀察約1分鐘后裝置絕緣電阻迅速轉變為在300KΩ至0KΩ之間波動。

2.3 第三次開機

斷開3號發電機勵磁系統交流進線開關Q07、解開3號發電機勵磁系統與轉子連接電纜、3號發電機保護裝置轉子絕緣測量回路二次電纜、3號發變組故障錄波裝置轉子電壓測量回路二次電纜后，使用絕緣搖表1000V檔測量3號發電機勵磁系統一次回路絕緣，3號發電機勵磁系統一次回路絕緣值為2.5MΩ。

使用絕緣搖表250V檔測量3號發電機保護裝置轉子絕緣測量回路絕緣。3號發電機保護裝置轉子絕緣測量回路負端絕緣值為1.7MΩ。3號發變組故障錄波裝置轉子電壓測量回路絕緣1.7MΩ。該回路正端測量絕緣為1.6MΩ，測量負端時搖表輸入電壓僅能輸入至170V，測量絕緣值較低。

再一次對上述回路進行絕緣檢查，轉子絕緣監測裝置測量3號發電機轉子絕緣為0.86MΩ，絕緣值穩定后，將轉子絕緣監測盤面轉子絕緣監測切換把手切換至“發電機保護”，檢查發電機保護柜轉子絕緣電阻為300KΩ，現場觀察10分鐘后，轉子絕緣穩定在300KΩ。

3 事件原因分析

（1）在進行3號發電機保護裝置轉子絕緣測量回路負端絕緣測量時，若未斷開3號發電機保護裝置注入式轉子接地保護電源空開，搖表輸入電壓僅能輸入至67V，測量絕緣值較低。在斷開3號發電機保護裝置注入式轉子接地保護電源空開后測量該回路絕緣值為1.7MΩ。由此證明該發電機保護轉子絕緣測量回路絕緣正常。

（2）在進行3號發電機轉子絕緣監測裝置回路負端絕緣測量時，搖表輸入電壓僅能輸入至170V，測量絕緣值較低。進行3號發電機轉子絕緣監測裝置回路負端絕緣測量時，會因電源干擾造成該回路負端測量絕緣值產生較大偏差。由此可見該現象應為正常現象。

（3）發電機轉子絕緣監測柜內轉子接地保護與轉子絕緣監測裝置切換把手灰塵過多原因分析：

1）在第二次開機過程中，發電機轉子絕緣監測裝置測量轉子絕緣值為0.80MΩ，若切換把手6至8、2至4端子間因積灰過多導致短接，那么發電機絕緣監測裝置將無法測量發電機轉子絕緣，故可判斷，6至8、2至4端子間沒有出現由于積灰過多而導致短接的現象；

2）在8至12端子短接時，發電機轉子絕緣監測裝置所測量的絕緣為8至12端子間的絕緣，測量得到的轉子絕緣值將降至0MΩ。

3）在現場觀察某廠轉子絕緣監測柜內發電機轉子絕緣監測柜內轉子接地保護與轉子絕緣監測裝置切換把手安裝方式后可看出，由于2、4、6、8、10、12端子與1、3、5、7、9、11端子分別位于切換把手的朝上部分與朝下部分，上下部分因為安裝方式的原因，難以出現因灰塵過多導致上部、下部端子間出現短接的現象，當時裝置所顯示絕緣值也不會穩定顯示0.80MΩ，故可判斷出切換把手上部2、4、6、8、10、12端子與切換把手下部1、3、5、7、9、11端子間沒有出現由于積灰過多而導致短接的現象；

4）發電機在運行時，轉子轉動造成電刷在集電環磨損，碳粉在集電環和集電環支架間堆積形成接地通道，經大軸接地，將會造成轉子絕緣降低。且發電機轉子下集電環距離上導油槽呼吸孔更近，以至于上導油槽呼吸孔排出的油霧與集電環磨損的碳粉結合容易在集電環支架堆積，并結油膩塊狀，在本次發電機第三次開機前，只對集電環碳粉進行了吹掃，并未拆卸電刷且未對集電環衛生進行處理，而在此之前集電環上的油泥尚未被有效處理，有可能無法有效提升轉子絕緣。

4 整改措施

加強日常對轉子絕緣監測切換把手上部衛生的清掃，將該工作納入機組勵磁回路衛生清掃工作中。