火力發電機組機端電壓互感器一次保險熔斷分析與研究

韓苗苗

摘 要：根據某電廠機組的實例可以看出，發電機機端電壓互感器一次保險熔斷或接觸不良，對機組的正常運行有很大危害，直接會影響測量、計量、保護等二次設備動作準確性，甚至導致非停事故的發生。必須采取必要的防范措施，確保機組安全穩定運行。

關鍵詞：發電機機端電壓互感器 一次保險 防范措施

中圖分類號：TM714.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（b）-0057-02

Abstract：According to the example of a power plant， it can be seen that the power of generator terminal voltage transformer has a great harm to the normal operation of the unit，which will cause the accuracy of measurement，measurement，protection，etc.，and even lead to the occurrence of the accident.Must take necessary precautions to ensure the safety and stabilityof the unitoperation.

Key Words：Generator terminal voltage transformer；Primary insurance；Preventive measures

發電機機端電壓互感器一次保險熔斷的問題在系統中普遍存在，原因也沒有定論，從熔斷的情況看，有運行中突然熔斷，也有開機并網時熔斷，也有發電機停機過程中熔斷，沒有規律可尋。但是發電機機端電壓互感器保險熔斷對機組的正常運行有很大危害，直接會影響測量、計量、保護等二次設備動作準確性。該文以某電廠350 MW機組實例為據，對發電機機端電壓互感器一次保險熔斷后造成保護動作的結果和防范措施做了進一步分析，得到了相應的結論。

1 引言

某電廠在2號機組啟動并網后，發變組保護中“起停機保護動作”跳閘，“發電機三次諧波定子接地保護動作”報警，2號機組停運。從發變組保護動作分析報告可以看出，保護正確動作（表1）。

2 數據分析

2.1 發變組保護正確動作

由圖1可知，發電機機端PT斷線與定子接地對電壓的影響是一致的，都會產生零序電壓3U0。

啟停機保護動作情況：因為中性點零序電壓的定值已達到保護動作值，經過2 s延時后保護出口，正確動作。

定子接地保護動作情況：從故障錄波的波形可以看出中性點基波零序電壓的定值已達到動作值，但是延時還未達到0.5 s時，起停機保護已經出口，所以基波零序定子接地保護未動作；3次諧波定子接地保護在動作值和延時都滿足的情況下出口，正確動作。

2.2 發電機機端電壓互感器B相、C相有虛接現象

因為從故障錄波和DCS中的數據分析，故障時有機端零序電壓的產生，同時機端A、B、C三相相電壓的數值有偏差，UB和UC數值偏低，UA數值偏高。

2.3 發電機機端電壓互感器觸頭處可能出現局部放電現象

因為中性點電壓有偏移，導致了中性點零序電壓的產生，起停機保護動作。

3 機端電壓互感器熔斷后對機組運行的影響

（1）設備名稱：發變組保護裝置。

影響情況：可能會導致發電機差動，低勵失磁，發電機復合電壓過流，過勵磁，發電機過電壓，失步，逆功率，程跳逆功率，頻率異常，TV異常，定子接地等保護誤動作。

（2）設備名稱：勵磁調節器，AVR輸入信號異常、電壓偏差大等發出、AVR正常通道可能故障，切到備用通道。

影響情況：控制單元柜通道報“Machine P.T fail”，即PT異常告警，會導致目前勵磁調節器只有一個通道正常運行，另一個通道不能處于備用狀態。

（3）設備名稱：DCS.DEH功率信號顯示不準確。

影響情況：影響發電機有功功率變送器輸出給熱工DEH的有功功率值。可能會影響DCS有功功率正常顯示，或者導致熱工保護的誤動作。

（4）設備名稱：RTU遠動屏。

影響情況：影響省調監視電廠有功功率值，和發電機出口電壓值。

（5）設備名稱：AVC控制屏，發電機PT故障相二次側電壓降低，但指示不為零，非故障相的相電壓不變，線電壓降低。

影響情況：導致AVC報故障，自動退出，無法投入。

（6）設備名稱：PMU功角測量屏。

影響情況：影響PMU裝置對機組有功功率顯示，機端出口電壓顯示。

（7）設備名稱：發變組測控屏。

影響情況：影響NCS中，發變組測控屏對機組有功功率顯示，機端出口電壓顯示。

4 發電機機端電壓互感器虛接或熔斷原因

可以歸結為大的幾個方面的原因。

（1）諧振、過電壓、接觸不好、PT匝間短路之說。

從保險熔斷的情況看，保險熔斷時發生諧振過電壓的數據和紀錄沒有，接觸不好、PT匝間短路則一定會引起保險熔斷，所以得出結論是：諧振、過電壓、接觸不好、PT匝間短路可以引起保險熔斷，但沒有諧振、過電壓、接觸不好、PT匝間短路時保險也會熔斷。

（2）保險質量不好、長期存放老化之說。

保險的電阻，測量了一下，20 kV，0.5 A的保險，電阻是125 Ω左右，各個廠使用的保險廠家也不一樣，每個廠家的保險也都發生過熔斷，進行分析比較后，發現有的廠家保險熔斷的少，有的廠家保險熔斷的比較多，這就說明保險的質量和熔斷有著很大的關系，在更換保險時測量電阻合格的，但是還會發生熔斷；根據這些分析，得出結論：保險質量是保險熔斷的重要原因。

（3）振動、石英砂磨擦之說。

保險額定電流0.5 A，熔絲非常細，被石英砂包圍，受長期運行輕微振動影響，由于石英砂的摩擦作用，造成熔絲熔斷，這也是對第二個說法的補充，歸結為保險質量問題。

5 防范措施

為了避免發電機機端PT保險熔斷，或者接觸不良，威脅機組的安全穩定運行，可以采取以下防范措施。

（1）加裝消諧裝置，抵消由于系統電壓波動、操作過電壓（比如開停機）引起的諧振，加裝時要認真考慮，對工作原理、生產廠家進行甄別，確保在加裝消諧裝置后不會產生其他不良現象。

（2）保險的更換周期為一年，在一年左右就對保險進行更換。

（3）嚴把保險進貨質量關，對保險出廠報告、熔斷特性曲線進行檢查，確保保險質量。

（4）利用每次停機機會，對PT的隔離插頭進行重點檢查和檢修，確保接觸良好；檢查PT柜的安裝情況和振動情況，必要時進行加固。

（5）更換為質量好的全封閉、全絕緣的PT，嚴把PT質量關，做好PT各項試驗。

6 更換一次保險時的注意事項

若發電機機端電壓互感器保險虛接或熔斷后，在運行中進行更換時，需要注意以下幾點。

（1）當發電機組熱負荷與電負荷不匹配時，要根據蒸汽流量，壓力等參數分析，不能盲目加大燃料量，防止機組超負荷，超壓。（2）處理期間加大對發電機機斷電流，勵磁電流，電壓的監視，防止超限。（3）當功率信號都不準的情況下，應將燃料和給水切手動，避免由于BID偏差引起燃料和給水的大幅波動，實際負荷按主變輸出的有功加上廠用電估算，將負荷對應的水煤作為燃料和給水的粗調，用過熱度作為細調，穩定爐側運行。（4）為防止燃料快速減少引起氣溫下降太快，制粉系統應自下往上停用。（5）為取下PT一次保險時，必須確證對應的二次保險已經取下，觀察故障PT一次無放電及發熱現象后將PT故障相一次側拉至檢修位置，測量PT一次構件無電壓，并采用接地放電。（6）投入保護前檢查保護裝置無異常信號，測量壓板無電壓后投入。（7）判斷故障性質時，如果系統有接地，現象是非故障相電壓肯定有上升，完全接地是非故障相電壓上升到線電壓，如果實際接地則不允許拉開PT一次。

7 結語

對此次事件的研究和分析表明，發電機機端電壓互感器保險熔斷后對機組的正常運行有很大影響，所以PT斷線要盡早發現和判斷，為事故處理爭取更多的機會，也就有可能避免一次非停事故的發生，處理期間加大對發電機機端電流，勵磁電流，電壓的監視，防止超限，確保機組的安全穩定運行。

參考文獻

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