发电机定子接地保护动作分析及防范措施.docx

发电机定子接地保护动作分析及防范措施
结合公司三起发电机定子接地保护信号报警、动作跳闸事件,重点介绍事件处理情况，事件发生原因及分析和判断，提出相应的防范措施和相关。发电机出现定子接地故障报警后，应根据现场保护及设备动作情况，及时分析原因，做出准确判断，快速消除设备隐患，保障机组和电网安全运行。
关键词：定子接地保护三次谐波措施
一、前言
发电机定子接地故障是最常见的发电机故障。发电机定子接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。当接地电流较大时，能在故障点引起电弧，造成定子绕组和定子铁芯烧伤，甚至扩大为相间或匝间短路。对于100MW及以上的发电机，特别是水内冷机组，考虑中性点附近定子绕组可能漏水引起绝缘损坏，要求装设保护区为100%、灵敏性高的定子接地保护。当电厂发电机定子接地保护动作时，现场运行及检修人员应及时掌握发电机一次设备及保护动作信息，并立即进行分析、判断和处理，确保机组安全稳定运行。
1、发电机定子接地电流允许值
发电机额定电压（KV）发电机额定容量（MW）接地电流允许值(A)6.3≤50410.550～100313.8～15.75125～2002（氢冷发电机允许2.5）18～203001二、事件简述
事件1、2003年8月29日13时29分，#2发变组保护运行中突发“定子接地”信号光字牌，13时31分，发电机定子保护动作跳闸与系统解列。
事件2、2008年03月01日01时56分，#1发变组突然跳闸，首出“定子接地”保护动作，汽机联跳，炉MFT动作。
事件3、2008年12月5日03时17分#1机G盘发“定子接地”报警，检查发电机一、二次设备无明显异常，核对发电机各一、二次电压也未发现异常。
三、事件处理情况
事件1
此次发电机解列，检查为电厂发电机定子接地基波保护动作，这是公司发电机定子接地保护第一次动作。电气人员在负责生产的领导现场指挥下，检修运行人员分成两批人员，按照发电机一、二次设备立即投入查找。继电保护人员核对、校验保护装置定值正常，同时检查发电机定子接地二次回路也正常；高压、运行人员对发电机本体、机端、中性点及发电机封母、PT、CT、避雷器及其附属设备外观进行了检查，没有发现明显异常。为尽快找出设备故障原因，确认发电机能否及时恢复运行，电气负责人员在没有找出具体故障位置采取了以下检测方法：
利用励磁调节器（型号：SWTA，上海华通开关厂）工频柜，缓慢对发电机手动升压至5KV(发电机出口额定电压为20kV，)分别测量发电机电压互感器(20/0.1kV)二次电压，在发电机低电压工况下，查找设备故障点。发电机各组PT的测量结果见表1：
发电机出口侧PT开口二次电压：L622--B600=9V；发电机中性变压器二次电压：S601--B601=10V。
表1：发电机各组PT二次电压值
发电机PT1YH2YH3YH中性点PTA相（V）14.311.211.2/B相（V）14.314.314.3/C相（V）14.31818/开口（V）0.19/10用途发电机匝间保护专用发电机保护及测量励磁专用定子接地（三次谐波）注：A、B、C单相电压均为对相应绕组N600测量值
从测量结果，可以初步判断一次设备经过渡电阻接地。重新对所有发电机一次相关设备进行复查，在检查发电机PT发现A相三组PT（在一个柜内）时，PT柜内存在异味,用测温仪测量A相3YHPT线圈外壳及铁芯，温度明显比1YH、2YH高出10℃左右。高压电气设备内部热故障主要原因包括：设备发热时间长而且较稳定，与故障点周围导体或绝缘材料发生热量传递，使局部温度升高，破坏了密封的绝缘材料或金属外壳。通过检测其周围材料的温升来判别高压电气设备的内部故障，故初步认为发电机A相3YH（励磁专用）存在绝缘损坏故障。
将故障PT拖出柜外后，再用励磁调节器的手动调节方式缓慢升压到5kV,测量其余各组PT二次电压正常,并检查发电机一次设备无异常后，将发电机电压升至额定值20kV，于15时37分将#2机与系统并网。从发电机因保护跳闸到恢复并网整个处理过程约2个小时。
事件2
发电机保护动作时间在凌晨，时间较为特殊。电气值班人员接到电话后，首先检查发变组及录波器的报告，并立即派人检查发电机本体、发电机机端、中性点、封母附近设备，测量发电机对地绝缘为0，最终发现在发电机机端出线处，励端定子冷却水回水信号管法兰面滴水，落在发电机出线盒上并渗入出线盒内部，导致发电机A相出线绝缘波纹板对地放电击穿。
发现故障点后，电气专业立即组织人员对绝缘受损部位进行处理，并联系汽机专业对励端定子冷却水回水信号管法兰面进行紧固、消漏。用绝缘橡皮垫在法兰下部，避免出现再次漏水影响。待运行做好安全措施后，打开发电机出线盒盖板，用干抹布清除积水，并用酒精清理A相出线绝缘波纹板的电弧灼伤部位，清除