發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)

周峰

（江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

480MW 發(fā)電機(jī)組采用發(fā)變組單元接線方式，雙頻式定子接地保護(hù)，涉及整定計算的設(shè)備參數(shù)如下：

整定值計算設(shè)置

考慮躲過發(fā)電機(jī)運(yùn)行中可能出現(xiàn)在最大基波零序電壓，且考慮保護(hù)范圍從機(jī)端向機(jī)內(nèi)90%。計算發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)基波零序電壓動作值:

1.高壓母線最大接地電壓(此處計算略）：U0.max＝44.26KV；

2.零序電壓耦合系數(shù)：

⑴ 耦合阻抗值X M：

⑵ 發(fā)電機(jī)定子一相對地總電容：

⑶ 分壓電容阻抗值:

⑷ 中性點配電變壓器折算到一次值的電阻：

⑸ 零序電壓耦合系數(shù):

3.耦合到發(fā)電機(jī)側(cè)的最高零序電壓:

4.基波零序電壓動作值

⑴ 取中性點配電變壓器二次電壓時的動作值：

⑵ 取機(jī)端電壓互感器開口三角電壓時的動作值：

5.定子繞組單相接地電流

⑴ 零序電壓:

⑵ 接地點電阻電流：

⑶ 接地點電容電流：

⑷ 發(fā)電機(jī)端部單相接地電流：

為提高動作可靠性，不宜整定過于靈敏，Uωzd 取值6.5V，保護(hù)區(qū)從機(jī)端起占定子繞組占比：（100-6.5）%=93.5%。再算出不同α 值下在定子單相接地電流。

α 5.35% 10% 30% 50% 70% 90% 100%))1( A I k (1 1.87 5.61 9.35 13.08 16.82 18.69

由發(fā)電機(jī)參數(shù)可以看出,中性點電阻較小,故當(dāng)α ＞5.35%時,已超過允許值1A,若α 值趨于發(fā)電機(jī)機(jī)端附近,則短路接地電流對定子繞組、鐵芯的損傷將非常大，所以基波定子接地保護(hù)必須投跳閘方式。

發(fā)電機(jī)三次諧波電壓定子接地保護(hù)考慮與基波定子接地保護(hù)具有可靠在重疊區(qū)，保護(hù)發(fā)電機(jī)定子中性點向機(jī)內(nèi)大于20%區(qū)域的定子接地故障。目前國內(nèi)應(yīng)用的三次諧波定子接地保護(hù)，主要有絕對值比較式和幅值相位比較式。480MW 機(jī)組采用的是幅值相位比較式，其動作方程為：|1 U.3ωS+K.2 U.3ωN|＞ K3 U.3ωN 。U.3ωS、U.3ωN 分別為機(jī)端、中性點的三次諧波電壓值，K.1為幅值系數(shù)，K.2為相位系數(shù)，K3為制動系數(shù)。K.1、K.2、K3 在發(fā)電機(jī)空載額定電壓時整定。現(xiàn)代微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)都采用雙套、雙CPU 并列運(yùn)行，因此要求對應(yīng)的雙套或雙CPU 保護(hù)K.1、K.2、K3整定值應(yīng)基本相同，若相應(yīng)在K.1 或K.2 值相差太大時，要考慮檢查保護(hù)的濾波元件是否故障。三次諧波電壓定子繞組單相接地保護(hù)，由于動作判據(jù)比較薄弱，在運(yùn)行中只要稍有干擾，特別是中性點回路稍有不正常時，該保護(hù)就可能誤動作，早期國內(nèi)該保護(hù)均投跳閘，由于發(fā)電機(jī)中性點回路接觸不良故障較多，多次引起保護(hù)誤動使發(fā)電機(jī)跳閘，如今該保護(hù)都投信號告警。

安裝調(diào)試

在安裝中要注重二次回路接線正確、可靠；機(jī)端TV 三次回路中不應(yīng)設(shè)置保險或隔離刀閘在輔助接點，TV 三次回路與二次回路應(yīng)在TV 端子箱處分開，不應(yīng)有公共回路，機(jī)端TV 三次回路不允許有多點接地現(xiàn)象；中線點TV（消弧線圈或配電變壓器）二次不應(yīng)設(shè)置保險及其他輔助觸點，其二次回路只能有一個接地點，且接地點在保護(hù)盤上；中性點TV 一次不應(yīng)裝保險。靜態(tài)調(diào)試過程中，對基波和三次諧波的分頻濾波回路要重點檢查，幅值誤差要符合技術(shù)規(guī)范。當(dāng)采用發(fā)電機(jī)機(jī)端基波零序電壓保護(hù)時，對該保護(hù)TV 斷線閉鎖邏輯要認(rèn)真校核，防止錯誤的接線導(dǎo)致保護(hù)誤動或拒動。

運(yùn)行維護(hù)

日常維護(hù)工作中，要定期檢查發(fā)電機(jī)端部、中性點TV 插頭插接可靠，中性點接地可靠，二次回路絕緣合格，通過微機(jī)保護(hù)顯示菜單檢查基波、三次諧波電壓的幅值、相位，及其隨發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化的影響，判斷其運(yùn)行良好性；對于發(fā)電機(jī)三次諧波電壓定子接地保護(hù)動作告警，雖然該保護(hù)投信號，但必須重視異常及故障的即時排除工作。保護(hù)動作和報警重點檢查項目：（1）發(fā)電機(jī)定子內(nèi)冷水回路流量下降、內(nèi)冷水泄漏、內(nèi)冷水導(dǎo)電度增高等造成定子線棒絕緣老化或下降；（2）三次諧波濾波電路故障，誤將測得的基波零序電壓作為三次諧波電壓判據(jù)；（3）發(fā)電機(jī)中性點設(shè)備相關(guān)一、二次回路，考慮由于中性點三次諧波電壓消失導(dǎo)致的保護(hù)誤動；（4）發(fā)電機(jī)氫冷器介質(zhì)泄漏造成的發(fā)電機(jī)氫氣濕度增高，導(dǎo)致定子繞組對地絕緣下降。（5）發(fā)電機(jī)定子線棒在線槽中的輕微蠕動、螺栓松動等機(jī)械故障。（6）定子繞組輕微的匝間故障也會發(fā)展成定子接地故障。（7）發(fā)電機(jī)穿墻套管出線處漏水、污漬等導(dǎo)致的絕緣下降；（8）發(fā)電機(jī)膛內(nèi)及定子線棒、出線部位的灰塵、油垢等。

結(jié)束語

發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地是發(fā)電機(jī)最常見在一種故障，針對其配置的定子接地保護(hù)，在設(shè)計、基建、整定、運(yùn)行維護(hù)環(huán)節(jié)的科學(xué)管理，可以提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平，對創(chuàng)造社會效益、經(jīng)濟(jì)效益具有積極在意義。