江口水電站#2發(fā)電機(jī)定子相間短路的事故處理及原因分析

摘要：本文介紹了江口水電站#2發(fā)電機(jī)定子相間短路的事故經(jīng)過(guò)，并對(duì)事故原因作了簡(jiǎn)要分析，提出了保證設(shè)備的制造質(zhì)量；加強(qiáng)巡回檢查、定期對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣及保護(hù)裝置進(jìn)行檢查校驗(yàn)的措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)定子、相間短路、絕緣、防范措施

1.電站概況

江口水電站位于廣西柳州鹿寨縣境內(nèi)雒清江下游、接近柳江河與雒清江交匯處，是一座裝機(jī)容量為2×3750kW的低水頭、徑流式小型水電站，現(xiàn)裝有兩臺(tái)燈泡貫流式發(fā)電機(jī)組，額定水頭為8m、最低水頭為2.5m，機(jī)端電壓為6.3kV，為發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，有一條出線，電壓等級(jí)為35 kV，接至雒容35 kV變電站，主接線如圖1，電站所處地理位置為邊遠(yuǎn)山區(qū)，天氣變化多端、電網(wǎng)運(yùn)行情況不太穩(wěn)定，特別是在雷雨季節(jié)，經(jīng)常容易出現(xiàn)線路故障，引起線路開(kāi)關(guān)跳閘，發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷、造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速突然上升的運(yùn)行情況。兩臺(tái)發(fā)電機(jī)均是由我國(guó)北方某發(fā)電機(jī)總廠制造的SFWG-3750-44/3640型發(fā)電機(jī)，機(jī)組額定出力為3750kW，于1991年1月投產(chǎn)運(yùn)行。由于機(jī)組運(yùn)行多年、設(shè)備老化，于2010年11月29日將#2發(fā)電機(jī)定子返廠檢修，2011年1月22日檢修完畢運(yùn)送回電站，2011年2月16日回裝完成，2011年4月28日投入運(yùn)行。

2.事故經(jīng)過(guò)

2011年05月24日，事故前江口水電站2臺(tái)發(fā)電機(jī)組均滿負(fù)荷正常運(yùn)行，電站35kV出線雒江線正常運(yùn)行，2011年05月24日22時(shí)12分30秒，主控室值班人員聽(tīng)見(jiàn)事故報(bào)警音響電笛聲、電鈴聲大響、同時(shí)監(jiān)控后臺(tái)機(jī)及#2發(fā)電機(jī)組保護(hù)裝置同時(shí)發(fā)出 “2F差速斷”、“2F差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作”、“ 2F復(fù)閉過(guò)流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段”動(dòng)作報(bào)警，機(jī)組甩負(fù)荷事故停機(jī)。造成停機(jī)143小時(shí)8分，損失電量為46.6398萬(wàn)kW.h。

3.事故原因分析及處理

事故發(fā)生后，運(yùn)行值班人員對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機(jī)室存在冒煙現(xiàn)象，并電話報(bào)告檢修班長(zhǎng)。檢修維護(hù)人員對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)定子繞組端部+X至-Y方向約30度角過(guò)橋線有明顯擊穿痕跡。立即向電站生產(chǎn)技術(shù)部匯報(bào)，同時(shí)對(duì)#2發(fā)電機(jī)組定子線圈進(jìn)行絕緣測(cè)量：經(jīng)絕緣測(cè)量發(fā)現(xiàn)，定子繞組AB相間絕緣為無(wú)窮大，AC相間絕緣為無(wú)窮大，BC相間絕緣為0兆歐，A相對(duì)地絕緣為無(wú)窮大，B相對(duì)地絕緣為0兆歐， C相對(duì)地絕緣為0兆歐。根據(jù)絕緣檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷為BC相相間接地短路。

2011年5月26日，檢修人員將#2發(fā)電機(jī)上游側(cè)擋風(fēng)板拆出，斷開(kāi)B、C相短路點(diǎn)繞組，檢查定子、轉(zhuǎn)子空氣間隙，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（面向下游）最大值5. 10mm，最小值4. 50mm，（面向上游）最大值6.00mm，最小值4.50mm，空氣間隙符合要求。

2011年5月27日，對(duì)短路點(diǎn)下方相鄰被碳化線圈的表面（約16個(gè)）進(jìn)行清理、擦洗干凈；完成跨接線圈的焊接工作。

2011年5月28日，對(duì)焊接部位及短路點(diǎn)下方相鄰被碳化線圈的絕緣包扎處理；并對(duì)定子繞組進(jìn)行相間絕緣測(cè)量：BC相間絕緣為1000兆歐，AC相間絕緣為1500兆歐，AB相間絕緣為2500兆歐；對(duì)地絕緣測(cè)量：A相對(duì)地絕緣為2500兆歐，B相對(duì)地絕緣為2500兆歐，C相對(duì)地絕緣為2500兆歐，絕緣合格，接下來(lái)完成焊接部位及短路點(diǎn)下方相鄰被碳化線圈的絕緣包扎處理。

2011年5月30日上午，對(duì)定子進(jìn)行0.5Ue、1 Ue、1.5 Ue、2 Ue直流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格；試驗(yàn)后對(duì)焊接部位及短路點(diǎn)下方相鄰被碳化線圈上絕緣漆。下午對(duì)發(fā)電機(jī)室進(jìn)行清掃后進(jìn)行1. 5 Ue交流耐壓試驗(yàn)，A相試驗(yàn)最高電壓9.55KV，輸出最大電流9.64A；B相試驗(yàn)最高電壓9.51KV，輸出最大電流9.22A；C相試驗(yàn)最高電壓9.49KV，輸出最大電流14.09A；試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。

2011年5月30日22時(shí)，#2發(fā)電機(jī)組試運(yùn)帶1000KW有功負(fù)荷運(yùn)行正常、兩天后，帶滿負(fù)荷運(yùn)行。

發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路是發(fā)電機(jī)的重大事故，直接危害損壞發(fā)電機(jī)組、影響發(fā)電效益，江口水電站#2發(fā)電機(jī)組發(fā)生定子繞組相間接地短路的主要原因是：#2發(fā)電機(jī)組定子返廠檢修過(guò)程中質(zhì)量管理控制不到位、廠家施工人員在發(fā)電機(jī)定子修過(guò)程中責(zé)任心不強(qiáng)所造成定子繞組絕緣質(zhì)量欠佳。

4.建議

對(duì)江口水電站#2發(fā)電機(jī)事故原因分析總結(jié)，事故的發(fā)生有其偶然性，也有其必然性，但同時(shí)也暴露出發(fā)電機(jī)廠家在對(duì)江口水電站#2發(fā)電機(jī)定子檢修過(guò)程、維護(hù)和安裝檢修質(zhì)量等方面存在一定問(wèn)題，要想進(jìn)一步降低發(fā)電機(jī)的事故率，就必須對(duì)檢修過(guò)程的每一道工序進(jìn)行認(rèn)真檢驗(yàn)，嚴(yán)格把好質(zhì)量這一關(guān)。而對(duì)于運(yùn)行電站的工作人員，則必須做防范措施，必須做好以下幾個(gè)方面：提出以下幾個(gè)建議：

1）定子返廠檢修時(shí)，派專業(yè)技術(shù)監(jiān)督人員直接參與發(fā)電機(jī)定子的過(guò)程監(jiān)督和預(yù)防試驗(yàn)，嚴(yán)格按照《電氣設(shè)備預(yù)防試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》和生產(chǎn)廠設(shè)計(jì)技術(shù)要求，對(duì)發(fā)電機(jī)定子從檢修運(yùn)輸?shù)桨惭b調(diào)試進(jìn)行全過(guò)程的絕緣監(jiān)督，杜絕生產(chǎn)安裝過(guò)程中可能出現(xiàn)各種缺陷，保障了定子安裝質(zhì)量；

2）定期檢查發(fā)電機(jī)繞組松動(dòng)情況，利用枯水期和洪水期停機(jī)間隙，加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)環(huán)形接線、過(guò)度引線等部位絕緣的檢查，分析機(jī)組變化趨勢(shì)、監(jiān)測(cè)已出現(xiàn)的缺陷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；

3）定期對(duì)發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置、測(cè)溫裝置進(jìn)行校驗(yàn)；

4）定期對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置校驗(yàn)，防止勵(lì)磁裝置故障引起發(fā)電機(jī)損壞；

5）加強(qiáng)設(shè)備的巡回檢查，對(duì)電氣連接部位定期、定點(diǎn)開(kāi)展紅外測(cè)溫檢查檢測(cè)；

6）提高對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)水平，加大對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組運(yùn)行狀況的檢測(cè)，在加大發(fā)電機(jī)在線監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)改造，真正做好發(fā)電機(jī)運(yùn)行的預(yù)防和預(yù)控管理工作，才能有效的防止突發(fā)性事故的發(fā)生。以保證發(fā)電機(jī)的安全可靠性運(yùn)行；

7）加強(qiáng)與地調(diào)、電力公司調(diào)度的聯(lián)系，盡量避免在低水頭和低負(fù)荷區(qū)運(yùn)行，使機(jī)組盡量在在良好的工況下運(yùn)行，

8）在雷雨季節(jié)，天氣惡劣的情況下，可以考慮將機(jī)組提前與系統(tǒng)解列，避免機(jī)組突然甩負(fù)荷運(yùn)行的情況出現(xiàn)機(jī)組過(guò)速運(yùn)行的情況；

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)江口水電站#2發(fā)電機(jī)定子相間短路的事故原因的分析，我們從中認(rèn)識(shí)到，技術(shù)監(jiān)督人員直接參與發(fā)電機(jī)定子的檢修過(guò)程監(jiān)督和預(yù)防試驗(yàn)，嚴(yán)格按照《電氣設(shè)備預(yù)防試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》和生產(chǎn)廠設(shè)計(jì)技術(shù)要求，進(jìn)行監(jiān)督，杜絕了發(fā)電機(jī)定子檢修過(guò)程中以及運(yùn)輸過(guò)程可能出現(xiàn)的各種缺陷，同時(shí)運(yùn)行維護(hù)人員必須加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)組的定期檢查、排除故障、消除事故隱患，改善機(jī)組運(yùn)行工況，才能確保發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。