一起定子接地保护故障分析

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1、第32卷第6期华电技术V01．32No．62010年6月HuadianTechnologyJun．2010一起定子接地保护故障分析刘芳(广东珠海金湾发电有限公司，广东珠海519060)摘要：通过对广东珠海金湾发电有限公司一起定子接地保护的事故分析，证明了保护动作的正确性与及时性。从故障现象和实际检查不符的疑点出发，利用向量图直观地分析出故障发生过程是先发生断路再发生短路，得出了保护动作过程与现场检查情况完全相符的结论，验证了定子接地保护定值整定的正确性。关键词：定子接地保护；基波零序；三次谐波中图分类

2、号：TM303．3文献标志码：B文章编号：1674—1951(2010)06—0070—020引言2检查情况广东珠海金湾发电有限公司的发电机定子接地2．1故障过程中的电压、电流保护是由基波零序电压元件和发电机三次谐波电压从发变组保护装置G60中的录波图和发变组元件构成的100％发电机定子接地保护。基波零序故障录波屏上的录波图可以看出(如图1所示)，故电压保护发电机定子绕组的范围为90％～95％(从障发生时发电机电流、电压存在一个渐变过程。发电机机端开始)，而剩下的5％～10％的部分(位于发电机中性点附

3、近)则要靠三次谐波电压型定子接地保护动作来消除。本文针对广东珠海金湾发电有限公司一起定子接地事故分析过程，证明了定子接地保护定值整定的正确性和完整性。1故障概况广东珠海金湾发电有限公司4发电机系上海电气电站设备有限公司上海发电机厂2006年生产的水氢氢型汽轮发电机，额定功率600MW，2007年图1发变组故障录波装置录波图2月10Et通过168h试运行后正式投运。功率因数(1)A相电压逐步下降，c相电压逐步升高，B为0．9，机端额定电压为20kV，为自并励励磁方式。相电压也逐渐升高；中性点接地变压器零

4、序电压变比为20kV／220V。(2)3逐渐上升；发电机变压器组(以下简称发变组)保护配置为2(3)A，B，C相电流变化不大；套GE发变组保护装置和1套GE非电气量保护。(4)中性点零序电流也呈逐渐上升的趋势。2010—01—14T05：00：00，4发电机定子绕组发变组保护装置G60中还可以记录到保护动发生单相接地故障，A，B屏上G60保护装置90％定作前、后的电压、电流相量图，图2为保护动作出口子接地保护动作，发电机跳闸、汽轮机跳闸、锅炉前2周波(40ms)时保护装置测量的电压、电流相量MFT、厂

5、用电切换成功。图。其中，第2个电压向量图中3为发电机机端停机后开盖、抽出转子检查，发现39槽线棒开口三角形中测量的零序电压，第3个向量图中(属于发电机定子C相)头部与绝缘引水管及2W2引线连接处烧穿了1个孑L。剥离手包绝缘后，发现39槽上层线棒与2W2引线的连接部分已烧断，完全分离。发现2W2环形引线固定板上的1条紧固螺栓松动，1条螺栓已脱落。图2保护装置测量的电压、电流相■图收稿日期：2010—03—05第6期刘芳：一起定子接地保护故障分析·71．为发电机中性点变压器二次绕组中测量的零序经仔细检查，

6、拆下绝缘引水管后，发现励端汇水电压。管上到39槽上层线棒的水接头(图3中的Ⅳ处)已2．2继电保护动作情况损坏。此处水接头连着汇水管，汇水管接地，可见此广东珠海金湾发电有限公司100％定子接地保处为故障接地点。护采用3零序电压保护和三次谐波定子接地保(2)从发变组保护装置和机组故障录波屏上的护。其中，三次谐波定子接地保护由2种方式并联数据看，A相电压逐步下降，C相电压逐步升高，B实现，三次谐波定值均根据现场调试值来整定。相电压也逐渐升高，有点像A相接地故障，但实际(1)发电机中性点侧的三次谐波信号及发电

7、机是C相线棒被烧坏。机端零序电压中的三次谐波信号的比较式。根据录波数据及发电机一次部分的检查结果可(2)对发电机中性点三次谐波电压作出反应的以判断，发电机c相端部(图3中的M处)先发生断三次谐波低电压保护。路：定子c相绕组39槽线棒水电接头处振动，致使发电机2套保护A。屏和B屏G60保护装置整该处固定螺栓振动脱落，振动加剧，致使该处锡焊局定值和动作情况见表1(A，屏和B。屏的整定值除部开焊，接触电阻增大，在电流的作用下发热出现淌三次谐波低电压定值不同之外，其余都相同)。锡，最后拉弧烧断。在断开的瞬间，

8、线圈会产生一个表1保护整定和动作情况很高的电势，产生很大的电弧，在此电弧喷射力和氢压作用下，溶化的铜液通过引水管与总汇水管接触，接地故障发生。现场数据显示4发电机组跳闸时，定冷水电导率由0．09la,S／cm急升至10．01I．~S／cm，说明水中溶化的铜液浓度越来越高。图4所示为接地故障时的等效电路图。3故障分析对此次故障从以下2个方面进行了分析：(1)定子接地保护动作说明存在接地故障，定图4接地故障时等效电路子水冷却回路如图3所示。现场发现39槽上层