發電機定子接地保護動作探討

（中國能源建設集團湖南省火電建設公司電力調試院，湖南 株洲 412000）

發電機定子接地保護動作探討

王 偉

（中國能源建設集團湖南省火電建設公司電力調試院，湖南 株洲 412000）

本文通過介紹一起發電機定子接地保護動作的現象及分析、處理情況，分析定子接地保護動作的原因，探討預防定子接地保護動作的方法和措施。環氧樹脂板雖然具有良好的絕緣性能，但是容易凝露受潮，受潮后絕緣性能迅速變差，因此，不能作為密閉高壓設備的絕緣材料和封堵材料，禁止作為室外高壓設備的絕緣材料和封堵材料。

發變組保護；發電機定子接地保護；保護動作；探討

發電機定子接地保護也稱發電機3U0保護，屬于發電機的主保護，一般整定值約為10V，保護動作有1——2S的延時。但是定子接地保護具有反映靈敏，提前發現事故，并預防事故進一步擴大的作用。本文以蒙古第三熱電廠改擴建50MW機組為例，對發電機定子接地保護作用進行說明。

1 基本原理及作用

蒙古第三熱電廠50MW機組發變組保護采用國電南京自動化股份有限公司的DT801系列保護,電量保護型號為DGT801UB，非電量保護型號為DGT801E。此保護采用獨創的雙電源雙CPU并行處理技術，結構先進，性能優良，調試和維護人性化，運行安全可靠。

本機組發電機定子接地保護采用基波零序電壓式定子接地保護，保護范圍為由機端至機內90%左右的定子繞組單相接地故障，作為小機組的定子接地保護。也可與三次諧波定子接地保護合用，組成大﹑中型發電機的100%定子接地保護。

保護接入3U0電壓取自發電機機端TV開口三角繞組兩端，為確保TV一次斷線時保護不誤動，需引入TV斷線閉鎖。

本定子接地保護設置有性能良好的三次諧波過濾器，因此，3U0動作值應按躲過正常運行時TV開口三角繞組可能出現的最大基波零序電壓來整定，動作值為8V，延時為2.5S。

圖1 #9發電機組一次系統接線圖

2 系統簡介

蒙古第三熱電廠50MW機組9號發電機組額定功率為50MW。發電機出口電壓為10.5kV，以發電機—變壓器組單元接線方式接入廠內110kV變電站。本機組啟動/備用電源從老廠6 kV母線上引接，并經電纜直接接入6kV工作段備用電源進線柜。 高壓廠用變壓器由主變低壓側引接，接入6kV工作段工作電源進線柜，供6kV廠用電源，見圖1。

3 保護動作情況探討

2014年07月01日23：03，由于突發的暴雨，引起發電機定子接地保護動作，發變組保護動作于全停，跳開發變組高壓側開關﹑滅磁開關﹑6kV工作電源進線開關，啟動廠用電源切換，關閉主汽門。保護動作故障錄波圖見圖2。

從上圖中可以看出，在故障發生時，因為發電機中性點為經避雷器接地，發電機3U0瞬時增大為相電壓值，A﹑B兩相電壓增大為線電壓值，故障相C相維持相電壓值，三相電流維持原值不變。

發變組保護動作記錄見圖3。

從發變組保護動作記錄可以看出，發電機3U0值為相電壓103.7V（瞬時值），與故障錄波信息一致。

故障發生后檢查發電機絕緣正常，主封閉母線C相絕緣為0.2MΩ。因此，決定重點檢查檢查主封閉母線，發現封閉母線封堵用的環氧樹脂板有明顯碳化痕跡，可以確定為故障發生點，見圖4。

由此，我們可以得出以下結論：

3.1 發電機定子接地是由于主封閉母線C相接地引起，保護動作正確，預防了事故進一步擴大。

3.2 環氧樹脂板雖然具有良好的絕緣性能，但是容易凝露受潮，受潮后絕緣性能迅速變差，因此，不能作為密閉高壓設備的絕緣材料和封堵材料，禁止作為室外高壓設備的絕緣材料和封堵材料。

圖2 發電機定子接地保護動作故障錄波圖

圖3 發變組保護動作記錄

圖4 碳化的主封母環氧樹脂堵板

3.3 發電機定子接地保護反映靈敏，能有效反映出發電機及封母上的接地故障，是預防發電機定子接地的主保護。

4 事故處理情況探討

發電機定子接地保護動作后，根據要求對發電機﹑主變﹑高廠變﹑主封母等設備進行了全面檢查，確認故障點發生在主封母后，要求對主封母進行重點全面檢查，處理完成后重新進行一次交接試驗等級下的交流耐壓試驗，試驗合格后，才能進行再次開機并網。

對安裝不規范的主封母至主變聯絡處（見圖5），必須進行全面整改，盡快拿出符合規范要求的整改方案，在下一次停機期間進行整改。

圖5 不規范的主封母聯絡安裝處

結語

此次發電機定子接地保護動作雖然是由于惡劣極端天氣（暴雨）引起的，但是偶然中具有必然性，根本原因還是由于主封母質量缺陷和不規范安裝造成的。所以，機組的安全穩定運行需要多處把關，從設計﹑設備制造﹑安裝﹑調試﹑監理﹑質檢﹑運行等多處把關，才能預防事故的發生。

[1] GBT 50062-2008，電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范[S]．

[2]國電南京自動化股份有限公司．DGT/801系列數字式發電機變壓器組保護裝置 技術說明書[Z]．

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