1號機(jī)發(fā)電工況電氣事故停機(jī)原因分析及處理

余祖良，陳靈峰，劉玉玉

（華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江天臺317200)

1號機(jī)發(fā)電工況電氣事故停機(jī)原因分析及處理

余祖良，陳靈峰，劉玉玉

（華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江天臺317200)

簡述一起抽水蓄能機(jī)組由于機(jī)端電壓互感器故障導(dǎo)致電氣故障停機(jī)事件，通過對上位機(jī)實(shí)時記錄的故障報(bào)警信號和機(jī)組保護(hù)裝置的故障錄波分析，找出機(jī)組電氣故障停機(jī)發(fā)生的原因，并介紹故障處理過程，同時提出對機(jī)端電壓互感器日常維護(hù)工作的建議。

電壓互感器；定子接地保護(hù)；抽水蓄能

0 概述

華東桐柏抽水蓄能電站是一座日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站，共安裝4臺立軸單級混流可逆式水泵水輪機(jī)組，機(jī)組單機(jī)容量300 MW，總裝機(jī)容量為1 200 MW。機(jī)組主要有發(fā)電、發(fā)電調(diào)相、抽水、抽水調(diào)相等4種正常運(yùn)行工況，還有水輪機(jī)、線路充電（黑啟動）、水泵拖動等3種特殊運(yùn)行工況，在華東電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)。

1 事件現(xiàn)象

2016年11.18日，桐蒼5419線運(yùn)行，500 kV分段5012斷路器冷備用，桐巖5420線檢修；1號、2號主變運(yùn)行，3號、4號主變檢修；1、2號機(jī)發(fā)電運(yùn)行，3號機(jī)A修，4號機(jī)C修；1號廠變供10 kVⅠ段，10 kVⅡ段由坎頂變10 kVⅠ段供。

09:50.40，1號機(jī)組帶300 MW負(fù)荷運(yùn)行過程中，1號機(jī)保護(hù)B組95%定子接地保護(hù)64G-B動作，1號機(jī)組帶負(fù)荷跳機(jī)，10:00:38 1號機(jī)停機(jī)穩(wěn)態(tài)，1號機(jī)改為檢修狀態(tài)。

監(jiān)控報(bào)警記錄：

09:50.39.8991號主變保護(hù)B組主變低壓側(cè)接地保護(hù)64T-B啟動

09:50.39.9231號機(jī)保護(hù)B組95%定子接地保護(hù)64G-B啟動

09:50.40.3231號機(jī)保護(hù)B組95%定子接地保護(hù)64G-B動作

09:50.40.3281號機(jī)B組保護(hù)事故信號跳閘

09:50.40.3221號機(jī)保護(hù)停機(jī)1動作

09:50.40.3331號機(jī)保護(hù)停機(jī)2動作

09:50.40.3841號機(jī)發(fā)電機(jī)出口開關(guān)位置分閘

09:50.40.9901號機(jī)電氣事故停機(jī)

09:59.43.2491號機(jī)機(jī)械制動狀態(tài)投入

10:00.38.7901號機(jī)停機(jī)工況是

2 原因分析及處理

值守人員立即匯報(bào)華東網(wǎng)調(diào)并申請1號機(jī)改為檢修后，運(yùn)維人員現(xiàn)場檢查1號機(jī)組G/M A組保護(hù)盤、1號機(jī)組G/M B組保護(hù)盤。發(fā)現(xiàn)1號機(jī)G/M B組保護(hù)盤的95%定子接地保護(hù)（64 G/M-95%-B）動作，告警燈和跳閘燈長亮；1號主變B組保護(hù)盤的主變低壓側(cè)接地保護(hù)（64T-B）告警燈長亮，未出口跳閘。讀取保護(hù)裝置的故障錄波，如圖1所示。

圖1.號機(jī)保護(hù)故障錄波

如圖1所示，95%定子接地保護(hù)64G-B啟動時，機(jī)端開口三角電壓值為13 V，400 ms（0.4 s）后保護(hù)動作出口，跳GCB、FCB，與95%定子接地保護(hù)整定值（10 V，0.4 s）一致。同時，1號主變低壓側(cè)接地保護(hù)（64T-B）在整個故障期間的零序電壓錄波與95%定子接地保護(hù)的零序錄波幾乎一致。因此，運(yùn)維人員判斷是95%定子接地保護(hù)64G-B保護(hù)范圍內(nèi)的一次設(shè)備出現(xiàn)故障引起。

運(yùn)維人員將1號機(jī)控制方式切至檢修位置，做好1號機(jī)組下風(fēng)洞檢查隔離措施后，對1號機(jī)保護(hù)B組95%定子接地保護(hù)范圍內(nèi)的相關(guān)一次設(shè)備進(jìn)行外觀檢查。①檢查發(fā)電機(jī)風(fēng)洞，風(fēng)洞內(nèi)無異味；②檢查1號機(jī)發(fā)電機(jī)定子線棒，線棒端部絕緣無損傷、放電、過熱痕跡；③測試發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣，A、B、C三相整組絕緣，絕緣電阻值為380 MΩ(60 s)，吸收比4.75，測試結(jié)果正常；④檢查機(jī)端至主變低壓側(cè)離相封閉母線，封閉母線外觀未發(fā)現(xiàn)異常；⑤檢查1號機(jī)機(jī)端電壓互感器，發(fā)現(xiàn)1號機(jī)機(jī)端電壓互感器C相柜門處有焦味，打開C相柜門發(fā)現(xiàn)上層電壓互感器（機(jī)端電壓互感器T003 C相）損壞，電壓互感器高壓熔絲熔斷。

根據(jù)現(xiàn)場檢查情況，1號機(jī)機(jī)端PT T003 C相損壞是引起1號機(jī)保護(hù)B組95%定子接地保護(hù)64G-B動作的直接故障點(diǎn)。1號機(jī)95%定子接地保護(hù)通過機(jī)端電壓互感器T003采集零序電壓，由于機(jī)端電壓互感器T003 C相繞組絕緣擊穿，1號機(jī)95%定子接地保護(hù)無法采集零序電壓，引起1號機(jī)保護(hù)B組95%定子接地保護(hù)64G-B動作，1號機(jī)發(fā)電工況電氣事故停機(jī)。同時，由于1號機(jī)機(jī)端電壓互感器T003組A、B、C三相N端并接，并通過一點(diǎn)接地；C相電壓互感器匝間故障與接地點(diǎn)有電氣聯(lián)系，在本相電壓下降的同時，對地阻抗隨之下降，在C相電壓互感器高壓熔絲還未熔斷的情況下，發(fā)電機(jī)至主變低壓側(cè)的主回路上就存在著單相接地，主變低壓側(cè)接地保護(hù)的原理與發(fā)電機(jī)95%定子接地保護(hù)的原理相同（測零序電壓，且定值也為10 V），因此，主變低壓側(cè)接地保護(hù)64T-B啟動。

立即安排運(yùn)維人員對1號機(jī)機(jī)端損壞電壓互感器（T003 C相）和高壓熔絲進(jìn)行更換，對新的電壓互感器進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，同時對1號機(jī)其他二相機(jī)端電壓互感器進(jìn)行電氣預(yù)防性試驗(yàn)，對電壓互感器二次側(cè)接線進(jìn)行絕緣電阻測試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)和測試結(jié)果均合格，并清掃檢查1號機(jī)機(jī)端電壓互感器A、B、C三相盤柜。消缺工作結(jié)束后，1號機(jī)進(jìn)行零升壓試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)異常情況，1號機(jī)95%定子接地保護(hù)正常，未動作。向網(wǎng)調(diào)申請機(jī)組恢復(fù)備用。

3 結(jié)束語

電壓互感器作為電站的常用設(shè)備之一，確保其健康穩(wěn)定運(yùn)行，對電站安全生產(chǎn)起著重要作用。經(jīng)過對1號機(jī)發(fā)電工況電氣事故停機(jī)原因分析及處理，考慮到實(shí)際工作中的可行性，提出幾點(diǎn)建議：

(1)在機(jī)端電壓互感器柜內(nèi)安裝紅外測溫在線裝置，能實(shí)時了解電壓互感器運(yùn)行溫度，及時掌握電壓互感器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對及時發(fā)電壓互感器故障能起到輔助作用。

(2)縮短電壓互感器預(yù)防性試驗(yàn)周期，將規(guī)程要求的3年縮短為2年。

(3)改造機(jī)端電壓互感器柜門，將原有柜門更換成透明防爆玻璃門或者增加觀察孔，便于日常巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和故障。

TV743

B

1672-5387（2017）09-0021-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.09.009

2017-06-19

余祖良（1983-），男，工程師，從事抽水蓄能電站電氣一次設(shè)備管理工作。