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某发电厂300MW汽轮发电机定子接地故障的分析与处理

安阳发电厂300MW汽轮发电机

定子接地故障的分析与处理

大唐安阳发电厂程永红卢海申宋效新李宇奇陈庆国高万民王虹瑾郭杰

(安阳 455004)

[摘要]针对安阳发电厂一台300MW发电机发生的定子线圈接地故障,详细介绍了故障现象,

用逐步逼近法进行故障点查找及故障损坏和处理情况,并给出了故障处理过程中的一些重要试

验数据。进行了故障原因分析,得出定子线圈端部及槽部紧固件的松动是造成此次定子接地故

障的根本原因。最后提出加强设备监造;加强机组检修期间定子绕组端部松动和磨损情况的检

查;大修期间抽出转子后,加强定子槽楔检查;以及控制氢气湿度,防止密封油进入机内等反

事故措施。

[关键词]发电机定子线圈接地故障

Analysis and Treatment on Stator Ground Fault of a 300MW Generator in Anyang Power Plant

Datang Anyang Power Plant Cheng Yonghong Lu Haishen Song Xiaoxin Li Yuqi Chen Qingguo Gao Wanmin Wang Hongjin Guo

Jie (Anyang 455004)

Abstract: In view of stator windings’ground fault of a 300 MW generator of A Y power

plant,this paper gives a recommendation about the condition of the fault together with its

treatment and gives some important data.This paper emphatically carries out analysises

of the cause of the fault.In the end ,some countermeasures have been suggested.

Key words: generator stator windings ground fault

1 故障概况

安阳发电厂9号发电机系东方电机厂生产的水氢氢冷300 MW汽轮发电机,投运于1998年2月,于2004年2月27日发生定子线圈接地故障,经过故障分析与处理,于2004年3月13日,恢复并网运行。

1.1 发电机参数

型号 QFSN-300-2-20 接线法 2-Y

额定功率 300 MW 工作氢压 0.3 Mpa

视在功率 353 KVA 最高氢压 0.35 Mpa

定子电压 20 KV 定子绕组进水压力 0.2 Mpa

定子电流 10.19 KA 定子绕组额定水量 45 m3/h

功率因数 0.85 额定励磁电流 2203 A

额定频率 50 HZ 技术条件 Q228

额定转速 3000 r/min 出品编号 95-12-8A-14

绝缘等级 F 出品日期 1995年6月

1.2故障前运行方式

故障前,安阳发电厂双母线运行,该厂9号发电机经9号主变压器运行于220 KV室内变电站下母,220 KV上、下母经安220开关相连。其接线方式如图1所示。

1.3 故障前主要参数

有功功率258 MW;无功功率35 MVAR;发电机定子电压19.35 KV;发电机定子电流7.73 KA;发电机氢压0.28 MPa;露点温度-9℃;定子内冷水压力0.26MPa;内冷水电导率

0.5μs/cm。

1.4 故障及检查过程

1.4.1 故障过程及现象

2004年2月27日 1点32 分,安阳发电厂9号发电机事故喇叭响,闪光报警器报警,“发电机定子接地、整流柜跳闸、主汽门关闭等”光字牌亮,安229开关、励磁调节器输出开关Q4 、发电机灭磁开关Q7 、整流柜交流侧开关KQK1、KQK2 跳闸,厂变6211、厂变6212开关跳闸,厂备6011、厂备6012开关联动成功。发电机跳闸瞬间系统无冲击现象。

9号发电机故障录波图显示,发电机出口PT开口三角形电压为80V,中心点消弧线圈二次电压65V(额定为92V),初步判断为发电机接地故障。

1.4.2 检查过程

为了避免产生错误判断,并尽量缩短机组并入电网的时间,通过观察、试验等方法,逐步逼近查找故障点,查找步骤如下:

1.9号发电机定子接地保护动作跳闸后,就地检查发变组系统未见明显故障点。

2. 对发变组一次系统(包括发电机、出口PT、主变、高厂变及出口避雷器)整体测绝

缘电阻为0.01 MΩ(此时R

H =80 KΩ、R

S

=80 KΩ),说明发变组存在接地点。

3.将发电机中性点、主变低压侧、高厂变高压侧及出口避雷器处引线拆开后,测发电机(带封闭母线)绝缘电阻为A相:535/405 MΩ;B相:820/700 MΩ;C相:0.02/0.02 MΩ。排除主变、高压厂变等设备接地的可能,确定接地点在发电机侧C相。

4.发电机C相拆除引出线后的绝缘电阻为 0.02 MΩ,封闭母线C相的绝缘电阻:3500 MΩ/2500V兆欧表;A、B相未拆引出线时,两相的绝缘电阻为A相:1399 MΩ;B相:1404 MΩ,排除了封闭母线段接地的可能性,确定接地点在发电机C相引线和中性点之间。

5.对发电机C相出线套管及绝缘板充分清洗后,测绝缘电阻为A相:1215 MΩ;B相:1167 MΩ,C:0.02 MΩ,排除发电机C相出线套管脏污引起接地的可能,判断确定为发电机本体内部C相定子接地故障。

6.发电机氢气置换后,打开两端人孔门进入检查,未发现明显故障点。对C相端部引线及各夹板、绑绳等处进行充分清理后,不见绝缘回升,说明接地不是由于端部引线磨损、脏污引起。

7.用直流冲击法查找故障点,直流加压10 KV~15 KV,从人孔门处观察,定子汽端有放电声和火光,确定故障点在汽端端部。

8.打开发电机汽侧上端盖及内护板,继续查找故障点,直流加压13 KV,发现放电点在汽端2点钟位置,C相第9槽上层线棒出槽口外约6 cm处,确定了大致部位。因故障点距出槽口较近,无法靠近,必须抽出发电机转子才能进行进一步的确认和处理。

1.5 损坏情况

1.5.1抽出发电机转子后,检查发现9号槽汽侧固定端口槽楔的两根绑线已断,此槽楔严重松动,9号槽上层线棒侧面在端口槽楔绑线对应处的主绝缘被磨损出两道沟,宽度和深度分别约为5 mm、3 mm,9号槽下层线棒侧面同一位置处磨出约2 mm深的两道沟。

1.5.2对抬出的9号槽上层线棒主绝缘被磨损的两道沟摇测绝缘,绝缘良好,说明该处尚未接地,本次接地故障真正的接地点不在这两条沟;对抬下的故障线棒进一步仔细检查,发现此根上层线棒在汽侧直线部分和渐开线部分交界处的R处绝缘被铲伤,呈多层薄片状,深度约3 mm,剥除多层薄片状绝缘以后,铜线裸露,可以清楚的看到约8mm2大小的铜导体,此处才是本次故障真正的接地点,它通过半导体粉、油污等物质对定子铁芯放电造成发电机接地,此结论与观察到的放电现象相吻合。

2故障处理情况

2.1对除9号槽上层线棒外的其余线棒进行了试验,没有发现问题,证实了这次接地故障确实是由C相9号槽上层线棒绝缘损坏引起的;

2.2根据线棒的损坏情况并结合现场实际,发电厂与制造厂、省电力试验研究所专业人员商讨,并征得主管集团公司的同意,决定更换9号槽上层线棒,对9号槽下层线棒的绝缘磨损部位进行局部处理。

2.3备用线棒电气试验、流量试验、水压试验合格后,在厂家的直接参与下,严格按照上层线棒更换步骤更换了9号槽上层线棒。并按厂家要求,确定了水压试验及相关材料的施工工艺、施工时间、固化时间等。更换线棒的过程中,严格按电力行业标准《电力设备预防性试验规程》(DL/T596-1996)进行试验,主要包括:故障线棒拆除后,留在槽中线棒的绝缘电阻及交流、直流耐压试验;9号槽上层新线棒下入槽中,槽楔打好,水电连接前,交流耐压试验;水电路连接好后,测发电机直流电阻;新线棒焊好,绝缘包好后绝缘分相试验;新线棒端部泄漏试验;发电机全部回装后交、直流耐压试验。有关数据如下:

2.3.1 发电机定子故障线棒拆除后,留在槽中线棒的绝缘电阻及交流、直流耐压试验,如表1。

交流试验电压为0.8(2.0 U

+3.0)(34.4 KV);

n

(40 KV)

直流试验电压为2.0 U

n

2.3.2 第9槽上层新线棒下入槽中,槽楔打好,水电连接前,交流耐压试验

试验电压0.75(2.5 U

+1.0)(38.25 KV); 1分钟通过

n

表1

2.3.3 水电路连接好后,发电机直流电阻(m Ω),如表2

表2

交流试验电压:0.75(2.0 U

n +3.0)(32.25 KV ) 表3 新线棒焊好、包好绝缘分相试验

2.3.5 新线棒端部泄漏试验,如表4 (加直流电压20 KV)

表4

2.2.6 发电机全部回装后交、直流耐压试验,如表5

交流试验电压为1.5 U

n (30 KV);直流试验电压为2.5 U

n

(50 KV)

表5

3.1是什么原因造成此处绝缘损伤呢?从故障点的情况分析出,主绝缘是由于受到了机械作用导致损伤,而不是电损伤或化学腐蚀,笔者的认识是,槽楔松动特别是端口槽楔松动,造成该线棒固定差,运行中由于电动力的作用,线棒端部振动增大,把此处绑绳蹦断,在上下层线棒之间,有两层适形材料,在两层适形材料中间有一层垫条,这一层垫条在振动的作用下,挣脱两层适形材料的附着力,向槽口方向移动,磨断了端头绝缘块与线棒的绑绳,继续向前移动,大约行程200mm,受到汽侧线棒下面渐开线开始部位R处绝缘的阻挡,在长期的作用力下,9号槽线棒下侧出槽口R处绝缘层完全磨损,铜线裸露,这是造成接地故障的直接原因。

3.2而造成定子线圈接地故障的根本原因是定子槽部、端部各紧固件的松动,投运后的大小修的检查中,多次发现定子各处紧固件现象。

1)前面已经叙述过,9号槽的端口槽楔已完全松动,绑线蹦断,另外此次故障抢修时用敲击法检查,发现本台发电机多根槽楔松动,#20槽线棒汽端端口槽楔轻微松动,用手即能晃动。

2)2000年5月发电机大修时,发现励端6点钟位置有两条端部支架螺丝松动进行了紧固。

3)2003年1月发电机小修时,发现汽端7点钟位置一条铁芯压圈螺母(M115)完全松动,用手即可旋动,另外还有两条螺母锁片处有发黑痕迹,证明存在松动迹象。

上述这些部件的松动是造成此次接地故障的根本原因,其它单位同型号机组也多次出现由于部件松动造成故障的情况。

4 预防措施

为了从这台发电机接地故障中吸取教训,防止同类故障的发生,可从以下几个方面采取预防措施:

1.制造企业要力争提高设备质量,作为使用单位要加强设备监造,设备监造是控制设备制造质量的关键环节,从材料选用、零部件加工到整体组合试验,都要在现场监控,发现问题立即会同制造厂解决,不把设备制造缺陷带到生产运行中。

2.加强机组检修期间发电机定子绕组端部的松动和磨损情况的外观检查,以及相应的振动特性试验工作。

每次大、小修都应仔细检查发电机定子绕组端部的紧固情况,仔细查找有无绝缘磨损的痕迹,尤其是发现有黄粉或黑泥时,应当借助内窥镜等工具进行仔细检查,以便及时发现问题,消除隐患。

根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中11.1的规定“200MW及以上的发电机在大修时应做端部振型模态试验,发现问题采取针对性的措施”,以免由于由于松动使其固有频率和模态落入双倍频的范围,从而导致发电机端部线棒发生共振,加重松动和磨损程度。

3.发电机大修时,抽出转子后应对定子槽楔逐槽逐段进行仔细检查,检查有无变色、分层及损坏情况,用小锤敲击判断有无松动。严格按照检修导则的要求采取相应的措施,不得降低标准(在边端3段槽楔中,任何一段松动都应退出重新打紧;在槽中间部位的槽楔中,若有三段连续松动,应将其退出重新打紧;在每一整槽中,非连续松动的槽楔总数超过10段时,应将全部槽楔退出重新打紧),特别重视端口槽楔的检查,端口槽楔出现松动,必须进行处理。

4.水氢氢冷发电机要严格控制发电机内氢气湿度,并采取措施防止密封油进入机内,对防止发电机定子端部绝缘故障很有效。

参考文献

1.国家电力公司发输电运营部.《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》辅导教材.北京:中国电力出版社,2001

2.郗常骥.汽轮发电机故障实例与分析.北京:中国电力出版社,2002

3.尤儒臣.鹤壁火力发电厂2号发电机相间短路接地事故的原因分析.河南电力,1997,(2)

10kV系统单相接地故障分析及处理

10kV系统单相接地故障分析及处理 随着社会经济的快速发展,其中10kV系统经常发生单相接地问题,影响电力系统正常运行。电力企业得到了很大进步,文章通过分析10kV系统发生单相接地故障原因及危害,总结出10kV系统单相接地故障时的处理方法及其注意事项。 标签:单相接地故障;危害;处理;注意事项 1 概述 电力系统在进行分类时常分大电流接地系统和小电流接地系统。采用小电流接地系统有一大优点就是系统某处发生单相接地时,虽会造成该接地相对地电压降低,其他两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可继续运行1~2小时。10KV系统无论是在供电系统还是配电系统中都应用的比较广泛,故10KV系统是否可靠安全运行直接影响到整个电力系统能否正常运行。然而10kV系统在恶劣天气条件下发生单相接地故障的机率却很大。10kV系统若在发生单相接地故障后未得到妥善处理让电网长时间运行的话,将会致使非故障相中的设备绝缘遭受损坏,使其寿命缩短,进一步发展为事故的可能得到提高,严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。因此,工作人员一定要熟知10kV系统发生接地故障的处理方法,一旦10kV系统发生单相接地故障必须及时准确地找到故障线路予以切除,以确保电力系统稳定安全运行。 2 10kV系统发生单相接地故障的原因及危害 导致10kV系统发生单相接地故障的原因有很多,大致可以分为以下五类主要原因: (1)设备绝缘出现问题,发生击穿接地。例如:配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地、绝缘子击穿、线路上的分支熔断器绝缘击穿等。 (2)天气恶劣等自然灾害所致。例如:线路落雷、导线因风力过大,树木短接或建筑物距离过近等。 (3)输电线断线致使发生单相接地故障。例如:导线断线落地或搭在横担上、配电变压器高压引下线断线等。 (4)飞禽等外力致使发生单相接地故障。例如:鸟害、飘浮物(如塑料布、树枝等。 (5)人为操作失误致使发生单相接地故障等。 10kV系统的馈线上发生单相接地故障的危害除了使非故障两相电压升高以

配电网单相接地故障原因分析

配电网单相接地故障原因分析 发表时间:2018-08-17T13:40:38.403Z 来源:《河南电力》2018年4期作者:赵明露 [导读] 当故障发生时,应该灵活运用技术进行分析处理,更好更稳定地管理好电网。 (新疆光源电力勘察设计院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000) 摘要:配电网在电网中使用广泛,其运行的可靠性和安全性对促进社会的发展和提高人民的生活质量有着很大的作用。但是配电网也常出现单相接地故障,对社会经济发展和人民生活质量造成很大的影响。因此本文主要对配电网单相接地故障及处理进行探析,重点分析配电网单相接地故障原因及对电网的影响,同时也提出针对故障处理的一些措施及方法。通过对配电网单相接地故障定位及应用实例的探析指出,当故障发生时,应该灵活运用技术进行分析处理,更好更稳定地管理好电网。 关键词:配电网;单相接地故障;原因分析 导言 针对小电流接地系统过电压等弊端,特别是故障线路选择、故障点定位、测距的困难性,有专家建议我国配电网改用小电阻接地方式。但这样不仅要花费巨额的设备改造费,还丧失了小电流接地系统供电可靠性高的优点。随着社会的发展,对供电质量的要求越来越高,小电流接地方式无疑具有独特的优点。如果能够解决小电流接地故障的可靠检测问题,及时发现接地故障线路,找到故障点,并采取相应的处理措施,减少甚至避免接地故障带来的不良影响,小电流接地方式将是一种理想的模式。因此,研究中低压配电网的单相接地故障特征很有必要。 1配电网单项接地故障的影响 1.1线路影响 配电网发生单项接地故障时,故障点的位置会出现弧光接地,在附近的线路中形成谐振过电压,与正常配电网运行时相比,过电压要高出几倍,超出线路的承载范围,直接烧毁线路,或者是击穿绝缘子引起短路。单项接地故障对配电网线路的影响是直接性的,线路多次处于电压升高的状态,就会加速绝缘老化,配电网线路运行期间,有可能发生短路、断电的情况。 1.2设备影响 单项接地故障产生零序电流,容易在变电设备周围形成零序电压,不仅增加设备内的励磁电流,也会引起过电压的现象,导致设备面临着被烧毁的危害。例如:某室外配电网发生单项接地故障后,击穿变电设备的绝缘子,此时单项接地故障对变电设备的影响较大,导致该地区停电一天,引起了较大的经济损失,更是增加了设备维护的压力。 1.3人为因素造成单相接地故障 由于部分线路沿公路侧架设,道路车流量大,部分驾驶员违章驾驶,造成车辆撞倒、撞断杆塔的事件时有发生。城市转型升级建设步伐加快,伴随着三旧改造,大量的市政施工及基建项目不断涌现,基面开挖伤及地下敷设的电缆,施工机械碰触线路带电部位。因为不法分子这些贪图私利的窃盗行为引发电网故障,造成大规模大范围停电,给社会发展和人们生活带来了极大的影响。 2配电网系统单相接地故障的检测技术应用分析 在对单相接地故障进行检测过程中,传统的故障检测方法因为自身的局限性比较多,因此,需要全新的检测技术开展故障检测。本次研究过程中主要提出了S型注入法和TY型小电流接地系统单性接地选线和定位装置在配电网单项接地故障检测中的应用。 在实际故障检测过程中,首先将处于运行状态下的TV向接地线中注入相应的信号,并通过信号追踪和定位原理直接检查到故障点。设备和技术在实际应用过程中,该装置的原理和传统的故障检测方法存在很大的区别,在具备选线功能的前提下,还应该具备故障定位功能,这项技术在单相接地故障中有着广泛的应用前景。从这种故障诊断装置的组成分析,主要包括了主机、信号电流检测器等几个部分。在检测过程中,主机在信号发出之后,利用TV二次端子接入到故障线路中,从而通过自身的接地点达到回流的目的,主机内部要安装好信号检测器,当配电网系统中出现了接地故障之后,主机中的信号检测器就会自动启动,并向着故障相中输入特殊的故障信号,此时工作人员可以根据这个信号判断出故障点在哪一个位置上。如果配电网系统中某一个线路存在单相接地故障,变电站母线TV二次开口三角绕组输出电压将装置启动,这时装置就会对存在单相接地故障故障点进行自动判断,同时,在与之相对应的TB二次端口中注入220Hz的特殊信号,并利用TV将其转变转化后体现在整个配电网系统中。故障相和大地形成一个完成的回路,并使用无线检测设备对这种信号进行跟踪检测,从而就能实现对故障位置的精确定位。 3处理方法 3.1精准快速查找出故障区间 当发生单相接地故障后,工作人员第一时间要做的是精准快速查找出故障区间,以便后面故障处理行动的开展。因此,如何能精准快速查找出成了重要的问题。针对传统方法很难精准快速查找出故障区间的问题,本文提出的是一种小电流接地系统单相接地故障定位的方法。在供电线路干线和分支线路的出口处均布置零序电流测点,编号各个测点,测量数据。当某条出线线路发生单相接地时,故障相线对地的电压将降低,若是金属性的完全接地甚至能降为0kV,非故障相线对地电压将升高,若是金属性的完全接地甚至能升为线电压。此时利用小电流接地系统单相接地时所产生的零序电流,能准确判断出发生故障的线路及故障区间。利用测点确定故障支路,为后面故障处理工作提供依据。 3.2做好管理层面的预防工作 3.2.1在日常做好线路检修和巡视工作,采用定期和不定期的巡视方式,及时排出线路中可能存在的隐患,尤其是要注意高大建筑物、树木和线路之间的安全距离,做好绝缘子加固、更换工作,保证线路达到标准化程度,做好防雷击保护工作。 3.2.2在不同的运行环境应该采用合适的运行和维修措施,尤其是在容易受到污染的区域,要保证绝缘设备的绝缘能力,提高绝缘子的抗电压水平,这样才能更好地促进整个电网绝缘性能的提升。 3.3严谨快速抢修 当工作人员找出精准故障区间后,在天气晴朗条件允许的情况下,供电部门应及时派出有经验的工作人员快速到达故障地进行抢修。

发电机保护现象、处理

发电机保护1对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成,分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关,可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。

汽轮发电机结构及原理

第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立一个磁场,这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组(导线)依次切割,在定子绕组内感应的电动势正好变化一次,亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极),转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中性点)连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中进行监控,并通过微机进行显示和打印。

单相接地故障的特征及处理

单相接地故障的特征及处理 10kV(35kV)小电流接系统单相接(以下简称单相接是配电系统最常见故障,多发生潮湿、多雨天气。树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起。单相接影响了用户正常供电,可能产生过电压,烧坏设备,引起相间短路而扩大事故。,熟悉接故障处理方法对值班人员来说十分重要。 1几种接故障特征 (1)当发生一相(如A相)不完全接时,即高电阻或电弧接,这时故障相电压降低,非故障相电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处电压达到整定值,电压继电器动作,发出接信号。 (2)发生A相完全接,则故障相电压降到零,非故障相电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压,电压继电器动作,发出接信号。 (3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔断,此时故障相指示不为零,这是此相电压表二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比较小电压指示,但该相实际电压,非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值,并启动继电器,发出接信号。 (4)系统中存容性和感性参数元件,特别是带有铁芯铁磁电感元件,参数组合不匹配时会引起铁磁谐振,继电器动作,发出接信号。 (5)空载母线虚假接现象。母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,发出接信号。但当送上一条线路后接现象会自行消失。 2单相接故障处理 (1)处理接故障步骤: ①发生单相接故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员命令寻找接故障,但具体查找方法由现场值班员自己选择。 ②详细检查所内电气设备有无明显故障迹象,不能找出故障点,再进行线路接寻找。 ③将母线分段运行,并列运行变压器分列运行,以判定单相接区域。 ④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接故障点。 ⑤采用一拉一合方式进行试拉寻找故障点,当拉开某条线路断路器接现象消失,便可判断它为故障线路,并马上汇报当值调度员听候处理,同时对故障线路断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。 (2)处理接故障要求: ①寻找和处理单相接故障时,应作好安全措施,保证人身安全。当设备发生接时,室内不接近故障点4m以内,室外不接近故障点8m以内,进入上述范围工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用专用工具。 ②减小停电范围和负面影响,寻找单相接故障时,应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要线路。双电源用户可先倒换电源再试拉,专用线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可先试拉这条线路。 ③若电压互感器高压熔断件熔断,不用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂瓷管熔断器,这种熔断器有良好灭弧性能和较大断流容量,具有限制短路电流作用。 3结束语 减少单相接故障给电网运行带来不良影响,要求值班人员熟悉有关运行规程,了解设备运行状况,实践中不断总结经验,提高处理问题能力,还要积极改善设备运行条件,及时消除设备缺陷,保持设备清洁,提高设备绝缘水平。同时,还要加强配电线路检修、维护管理,提高配电线路检修人员技术水平,缩短查找处理接故障时间,尽快恢复对用户供电。

变电站直流系统接地故障分析及对策

变电站直流系统接地故障分析及对策 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

变电站直流系统接地故障分析及对策1.引言 直流电源作为电力系统的重要组成部分,为一些重要常规负荷、继电保护及自动装置、远动通讯装置提供不间断供电电源,并提供事故照明电源。直流系统发生一点接地,不会产生短路电流,则可继续运行。但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障,否则当发生另一点接地时,就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作或拒绝动作,有可能造成直流电源短路,引起熔断器熔断,或快分电源开关断开,使设备失去操作电源,引发电力系统严重故障乃至事故。因此,不允许直流系统在一点接地情况下长时间运行,必须加强在线监测,迅速查找并排除接地故障,杜绝因直流系统接地而引起的电力系统故障。 2.造成变电站直流系统接地的几种原因 (1)雷雨季节,室外端子箱或机构箱内潮湿积水导致直流二次回路中的正电源或负电源对地绝缘电阻下降,严重者可能到零,从而形成接地。

(2)部分型号手车开关的可动部分与固定部分的连接插头或插座缺少可靠的绝缘隔离措施,手车来回移动导致其中导线破损,从而使直流回路与开关金属部分相接触,从而导致接地。 (3)部分直流系统已运行多年,二次设备绝缘老化、破损,极易出现接地现象。 (4)因施工工艺不严格,造成直流回路出现裸线、线头接触柜体等,引起接地。 3.查找接地故障的基本原则和方法 (1)一般处理原则:根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点,按照先室外后室内,先合闸后控制,由总电源到分路电源,逐步缩小范围的原则,采取拉路寻找、处理的方法。应注意:切断各专用直流回路的时间不要过长(一般不超过3秒钟),不论回路接地与否均应合上。 (2)具体处理方法:首先,了解现场直流电源系统构成情况,通过直流系统绝缘监测装置或接地试验按钮初步判断是直流正极接地还是负极接地(以下假设绝缘监测可靠,并假设正接地)。然后,瞬时切除所有合闸电源开关,如接地信号消失,说明接地点在合闸回路,应对站内

高压线路单相接地故障分析

高压线路单相接地故障分析 一、高压线路接地故障的确定 1、接到值班调度员关于高压线路接地通知时,要询问清楚是哪条线路哪相接地,各相接地电压数值是多少,变化情况如何(数值是不断变化还是比较稳定),以便于对接地情况进一步分析。 2、排除变电所(发电厂)绝缘监视装置本身故障。 如果是一相对地电压为零值,另两相对地电压正常,这可能是绝缘监视装置本身故障引起。如果是一相对地电压为零或很低,另两相电压升高,或一相对地电压升高,另两相对地电压降低,这都表明是高压线路接地或一相断相。 3、排除高压用户内部高压接地故障。 ⑴向高压用户说明接地线路名称,接地相名称,责成高压用户对高压设备进行详细巡察,以查明是否有接地故障。 ⑵电缆进户的高压用户可用钳型电流表测全电缆电流。如等于零值或接近零值,则此高压用户无接地可能,如测电缆三相电流之和接近高压系统接地电流,则说明接地故障点在该用户内部。 ⑶对负荷性质不甚重要又极为可疑用户,可要求其暂停电1分钟(核准时间),用验电器检验开关电源三相电压,就可以确定该用户内部是否有接地故障。 ⑷要将高压线路缺相与接地故障很好区别。 高压线路上的跌落式熔断器熔断一相或高压发生断线,被断开的线路又较长,绝缘监视装置中的三相对地电压表也会发生指示数值不平衡,且类似接地情况。 如果三相对地电压表指示数值虽然不平衡,但又无明显的接地特征时,应当设法与该线路末端用户联系,如果用户三相电压正常,说明没发生高压断相而是接地所引起。 二、高压线路接地状态分析 1、一相对地电压接近零值,另两相对地电压升高3倍,这是金属性直接接地。 ⑴如果在雷雨时发生,可能是绝缘子被击穿,避雷器因受潮绝缘被击穿,或导线被击断电源侧落在比较潮湿的地面上引起的。 ⑵如果在有风天发生此类接地,可能是金属物被刮到高压带电体上;也可能是仍在高压设备上的金属物被风刮成接地;也有可能是避雷器、变压器,跌落式熔断器引线被刮断形成稳定性接地。 ⑶如果是在良好的天气里发生,可能是外力破坏扔金属物或吊车等撞断一相高压线落在接地较良好的物件上,也有可能是高压电缆击穿接地。 2、一相对地电压降低,但不是零值,另两相对地电压升高,但没升高到3倍。这是属于非金 属性接地特征。有以下几种可能: ⑴如果在雷雨天发生,可能是一相导线被击断电源侧落在不太潮湿的地面上;如伴有大风,也有可能是比较潮湿的树枝搭在导线与横担之间形成接地。 ⑵配变变压器高压绕组烧断后碰到外壳上或内层严重烧损主绝缘击穿而接地。 3、一相对地电压升高,另两相对地电压降低,这是非金属性接地和高压断相特征。 ⑴高压断一相但电源侧没落地,负荷侧导线落在潮湿的地面上,没断线的两相通过负载与已接地导线相连,构成非金属性直接接地。没断相对地电压降低,断线相对地电压反而升高。 ⑵高压断线没落地或落在导电性能不好的物体上,或者装在线路上的高压熔断器熔断一相。假如被断开线路较长,造成三相对地电容电流不平衡,促使三相对地电压也不平衡,断线相对地电容电流变小,对地电压相对升高,其它两相相对较低。

单相接地故障的特征及处理通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD548 单相接地故障的特征及处理通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

单相接地故障的特征及处理通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 10kV(35kV)小电流接地系统单相接地(以下简称单相接地)是配电系统最常见的故障,多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。单相接地不仅影响了用户的正常供电,而且可能产生过电压,烧坏设备,甚至引起相间短路而扩大事故。因此,熟悉接地故障的处理方法对值班人员来说十分重要。 1 几种接地故障的特征 (1)当发生一相(如A相)不完全接地时,即通过高电阻或电弧接地,这时故障相的电压降低,非故障相的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值,电压继电器动作,发出接地信号。 (2)如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压,电压继电器动作,发出接地信号。 (3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔

发电机定子单相接地处理(仅给借鉴)

发电机定子绕组单相接地,是发电机最常见的一种电气故障。非故障相对地电压上升为线电压,可能导致绝缘薄弱处发生接地形成两点接地短路,扩大事故。定子绕组单相接地的危害性主要是流过故障点的电容电流产生电弧可能烧坏定子铁心,进一步造成匝间短路或相间短路(铁心灼伤后造成磁场分布不均,定子绕组局部温度高,后果必然是相间短路损坏发电机。),使发电机遭受更为严重的破坏。 6kV发电机为中性点不接地系统,当发生定子绕组单相接地时,故障点将出现零序电压。下面以A相定子绕组任一点发生金属性接地故障为例进行分析。如图1所示,假设A相在距中性点a处(a表示由中性点到故障点的匝数占该相总匝数的百分数)的d点发生接地故障。 则零序电压为(推导过程略):Ud0=-aEA 上式表明,故障点的零序电压与a成正比, 即接地点离中性点越远,零序电压越高。这样,可以利用接于机端的电压互感器开口三角形侧取得零序电压,构成单相接地保护,如图2所示。 零序电压型单相接地保护,是从机端电压互感器开口三角形侧取得零序电压,接入保护用的过电压继电器。理想情况下,发电机正常运行时,TV开口三角形侧无零序电压,继电器不动作。但实际上,发电机在正常运行情况下,其相电压中存在三次谐波电压;另外,在变压器高压侧发生接地短路时,由于变压器高低压绕组之间有电容存在,发电机机端也会产生零序电压。为了保证保护动作的选择性,保护的整定值应躲开上述三次谐波电压与零序电压。根据运行经验,电压值一般整定为15~20V之间。按此值整定后,由于靠近中性点附近发生接地故障时,零序电压低,保护可能不会起动,故此种保护的保护范围约为由机端到中性点绕组的85%左右,保护存在死区。 规程规定,对于出口电压为6 3kV的发电机,当接地电流等于或大于5A时,单相接地保护作用跳闸;小于5A时,一般只发信号不跳闸,这是基于保护发电机定子绕组而作出的规定。 保护动作时间国家有关规程对发电机定子绕组单相接地保护的动作时间未作明确规定,各电厂应根据本厂机组的实际运行情况给出延时时间。根据运行经验,延时时间应躲过变压器高压侧后备保护的动作时间,一般为3~5s为宜,否则容易误动。 发电机定子绕组单相接地保护,对于中小型发电机,可采用零序电压型保护,实际运行中,应根据系统接线与运行方式,决定保护接线、定值整定、跳闸方式等,以利于发电机定子单相接地保护准确而可靠地动作。 如果查明接地点在发电机内部(在窥视孔能见到放电火花或电弧),应立即减负荷停机,并向上级调度汇报。如果现场检查不能发现明显故障,但“定子接地”报警又不消失,应视为发电机内部接地,30min内必须停机检查处理。 一、零序电压式定子接地保护的整定计算 1、零序动作电压 零序电压式定子接地保护的动作电压,应按躲过发电机正常工况下及恶劣条件下发电机系统

变电站线路单相接地故障处理及典型案例分析(扫描版)

变电站线路单相接地故障处理及典型案例分析 [摘要] 在大电流接地系统中,线路单相接地故障在电力系统故障中占有很大比例.本文通过对某地区工典型故障案例进行分析,介绍了处理方法,并对相关的知识点进行阐述,为现场运行人员正确判断和分析事故原因提供了借鉴。 [关键词]大电流接地系统;小电流接地系统;判断;分析 我国电压等级在110kV 及其以上的系统均为大电流接地系统,在大电流接地系统中,线路单相接地故障在电力系统故障中占有很大的比例,造成单相故障的原因有很多,如雷击、瓷瓶闪落、导线断线引起接地、导线对树枝放电、山火等。线路单相接地故障分为瞬时性故障和永久性故障两种,对于架空线路一般配有重合闸,正常情况下如果是瞬时性故障,则重合闸会启动重合成功;如果是永久性故障将会出现重合于永久性故障再次跳闸而不再重合。 为帮助运行人员正确判断和分析大电流接地系统线路单相瞬时性故障,本案例选取了某地区一典型的220kV线路单相瞬时接地故障,并对相关的知识点进行分析。 说明,此案例分析以FHS变电站为主。 本案例分析的知识点: (1)大电流接地系统与小电流接地系统的概念。 (2)单相瞬时性接地故障的判断与分析。 (3)单相瞬时性接地故障的处理方法。 (4)保护动作信号分析。 (5)单相重合闸分析。 (6)单相重合闸动作时限选择分析。 (7)录波图信息分析。 (8)微机打印报告信息分析。 一、大电流接地系统、小电流接地系统的概念 在我国,电力系统中性点接地方式有三种: (1)中性点直接接地方式。 (2)中性点经消弧线圈接地方式。 (3)中性点不接地方式。 110kV及以上电网的中性点均采用中性点直接接地方式。 中性点直接接地系统(包括经小阻抗接地的系统)发生单相接地故障时,接地短路电流很大,所以这种系统称为大电流接地系统。采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,当某一相发生接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,所以这种系统称为小电流接地系统。 大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1。 我国规定:凡是X0/X1≤4~5的系统属于大接地电流系统,X0/X1>4~5的系统则属于小接地电流系统。事故涉及的线路及保护配置图事故涉及的线路和保护配置如图2-1所示,两变电站之间为双回线,线路长度为66.76km。

小电流接地故障现象及原因分析

小电流接地故障现象及原因分析 摘要:随着全国农村电网改造工程的全面展开,农村供电网络健康水平明显提高,小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映,电气运行人员若能正确判断并限制故障发展,迅速排除故障,则可保证电网安全运行。反之,往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停电等事故发生。 关键词:小电流接地故障原因分析 1 引言 随着全国农村电网改造工程的全面展开,农村供电网络健康水平明显提高,小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映,电气运行人员若能正确判断并限制故障发展,迅速排除故障,则可保证电网安全运行。反之,往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停电等事故发生。 2 故障现象判断与分析 2.1 绝缘监视装置自身故障的判断 2.1.1 TV熔断器一相熔断的现象与判断 (1)单相TV接线Y0/Y0/Δ接线时,由于磁路系统为单路回路,如果TV一次侧A相熔断器熔断,则二次侧A相无感应电压,但因TV负载另两侧相电压与A相形成一串联回路,故A相对地有很小的电压,A相二次熔断器熔断时,也同样因TV有负载,A相有很小的电压,电压表可能有一点指示。 (2)三相五柱式TV接成Y0/Y0/Δ接线时,它们的磁路是互通的,高压侧A相熔断器熔断,二次侧A相仍能感应出一定的电压,但此时的A相电压比单相TV接线时要高一些,二次侧断开一相时,情况与单相TV接线时相同。 2.1.2 TV熔断器两相熔断的现象与判断 (1)高压熔断器两相熔断时,熔断的两相相电压很小或接近于零,未熔断一相的相电压接近于正常相电压。熔断器熔断的两相相间电压为零(即线电压为零),其它线电压降低,但不为零。 (2)低压熔断器熔断两相时,熔断的两相相电压降低很多,但不为零,未断的一相电压正常,熔断器熔断的两相间电压为零,其它线电压降低,但不为零。 2.1.3 TV一次侧中性线断线的现象与判断

10kV单相接地故障的分析

10kV单相接地故障的分析 贺红星贵州省榕江县电力局调度所(557200) 榕江县电力局调度所在调度运行日志记录中出现10kV单相接地信号62次,每次均发信号,但所测10kV每相电压却各不相同,这是为什么呢 1 故障分析 目前各县级电力企业,都是以110kV变电所为电源点,以35kV输电线为骨架,以10kV配电线为网络,以小水电站为补充的一个网架结构。由于电压等级较低,输配电线路不长,对地电容较小,因此,属于小接地电流系统。当小接地电流系统发生单相接地时,由于没有直接构成回路,接地电容电流比负载电流小得多,而且系统线电压仍然保持对称,不影响对用户的供电。因此,规程规定允许带一个接地点继续运行不超过2h。但是由于非故障相对地电压的升高,对绝缘造成威胁。因此,对已发生接地的线路,应尽快发现并处理。这就要借助系统中设置的绝缘监察装置,来对故障作出准确的判断和处理。 对于绝缘监察装置,我们通常采用三相五柱式电压互感器加上电压继电器、信号继电器及监视仪表构成。它由五个铁芯柱组成,有一组原绕组和二组副绕组,均绕在三个中间柱上,其接线方式是:ynynd。这种接线的优点是第一副绕组不仅能测量线电压,而且还能测相电压;第二副绕组接成开口三角形,能反映零序电压。当网络在正常情况下,第一副绕组的三相电压是对称的,开口三角形开口端理论上无电压,当网络中发生单相金属性接地时(假设A相),网络中就出现了零序电压。网络中发生非金属性单相接地时,开口两端点间同样感应出电压,因此,当开口端达到电压继电器的动作电压时,电压继电器和信号继电器均动作,发出音响及灯光信号。值班人员根据信号和电压表指示,便可以知道发生了接地并判定接地相别,然后向调度值班员汇报。但必须指出,绝缘监察装置是一段母线共用的,它必竟不是人脑,不可能选择鉴别故障类型,由于实际情况要比书本上的理论复杂得多,恶劣天气、网络中高压熔丝熔断、电网中的高次谐波及电压互感器本身的误差等一系列问题,都可能使电压互感器二次侧开口三角形绕组感应出不平衡电压,使电压继电器、信号继电器动作,发出虚假接地信号。 2 故障现象类型 根据运行经验及现场处理人员反馈的情况分析,把62例接地故障现象分为以下几种类型:

电力系统接地故障与处理分析

电力系统接地故障与处理分析 发表时间:2018-08-17T10:15:26.937Z 来源:《电力设备》2018年第15期作者:李晓宏[导读] 摘要:改革开放以来,随着国家的不断发展,社会城市化进程的不断加快,人民生活水平的日益提升,我国电力需求量逐年增加,这就进一步加大了我国电力系统的压力。 (内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司内蒙古通辽 029200)摘要:改革开放以来,随着国家的不断发展,社会城市化进程的不断加快,人民生活水平的日益提升,我国电力需求量逐年增加,这就进一步加大了我国电力系统的压力。电力系统与人们的日常生活息息相关,一旦出现故障,不但会影响系统的正常运转,还会进一步干扰正常的生产生活,甚至埋下巨大的安全隐患。因此,如何查明并处理电力系统接地故障,是目前需要解决的一个问题。本文就主要介绍 了电力系统接地故障的原因与处理措施,希望可以提供一些参考,进一步推动我国电力行业的发展。 关键词:电力系统;接地故障;处理分析 1 电力系统接地故障的原因判断 1.1 常见故障问题 在电阻性单点接地的情况下,导致接地电阻值逐步降低甚至低于直流系统预定值。此时电力系统绝缘监测装置发出报警信号,为保证接地故障诊断的准确性,可运用绝缘检测仪对支路接地进行检查,并结合故障范围排除接地故障。在多点经高阻接地条件卜,电力系统总接地电阻会逐渐下降甚至低于电力系统预定值,此时电力系统绝缘检测装置发出报警信号,应对不同支路接地电阻进行详细检测,对比分析电阻值情况,以确保接地故障排查的可靠性。电力系统运行中多分支接地故障往往与多个电源点存在密切联系,导致正负电源出现接地故障,且断开一条支路后其他支路仍存在接地故障。为保证接地故障排查的整体效果,检查人员应从整个电力系统入手解列直流系统,循序渐进排查故障点,以确保电力系统接地故障得到妥善解决。 1.2 气候原因 发电厂直流系统中造成接地故障的主要原因与影响因素进行分析,其中最常见的就是气候的原因。通常情况下,恶劣的天气很容易造成直流系统接地故障的产生。在发电厂厂工程的施工过程中如果出现了发电厂内部的设备密封出现问题,就会在工作中出现渗水的现象,如果发生了霜雪更或者渗透的现象就会导致直流系统的节抵扣与导线的文职出现严重的腐蚀。时间一长,腐蚀的部位就会影响发电厂系统的正常运行。 1.3 野生动物原因 在电力系统的运行中的发电厂直流系统中的接线盒需要长期的暴露在外面。所以长时间就会受到多种动物的伤害,这一装置有没有专门的人员看守,因此在野外的环境中会被老鼠不断的啃食。被破坏的接线盒就会将电缆暴露在外面,还会影响发电厂直流接地系统的正常运行。根据相关统计,我国目前很多的很多的发电厂中直流系统的接地故障都是受到动物的伤害。所以,相关部门的管理人员需要制定相关的预防方案,减少这一系统中接地故障的发生概率。 1.4 开关使用发生变形 火力发电厂电力系统接地中,由于全封闭开关的小木柜体在系统运行中开关频率较高,导致其出现严重的变形情况,使得开关柜体产生接地电流,导致接地故障。部分开关把手的设置不规范,固定部位与开关部位之问并未进行绝缘保护,开关变形促使电流与金属导体相互接触,导致电力系统接地故障。 2 电力系统接地故障防护措施 2.1 严格做好日常检查 为有效防范火力发电厂电力系统接地故障,电力工作者应严格做好日常检查工作,确保三相变电的电流与电压保持正常状态,定期做好电源电流值输出的检查工作,确认满足相关标准值范围,并密切监测电力系统运行状态,确认运行中无噪音。不同模块输出电流应保持正常流向,尤其是正负极对接电流绝缘处理应规范,以免埋卜故障隐患。电力检查人员应随时检查通讯设备的功能,发现问题及行处理。定期检查充电模块的供电监控系统运行状态,准确记录检测结果,并以充电模块相关检查为充电电流与电压工况检查提供可靠数据支持,从而保证火力发电厂电力系统日常检查的规范性和有效性,降低电力系统接地故障的发生几率。 2.2 及时查找故障原因 2.2.1 利用绝缘监测装置判断 在安装设备时通常会直接将绝缘监测装置安装在直流母线上。当其处于止常运行状态下时,绝缘监测装置会以数字的形式显示出母线电压,并对直流系统正极和负极母线绝缘情况、母线的运行情况实时监测,并对接地故障进行报告。当前微机选线型直流绝缘监测装置在变电站中应用较为广泛,其不仅能够实时监测直流系统,而且能够对直流系统止负极和支路的对地绝缘状况等信息进行直接测量。应用绝缘监测装置时,在不切断直流同路负荷的情况下即能够寻找故障点。但当平衡桥电阻和切换电阻参数等设计中存在不合理情况时,直流系统止负极对地电压波动会较大,部分时候一点接地还会有误动作发生。 2.2.2 拉回路法进行判断 在电力系统的运行中对于发电厂的直流系统接地故障的查找方法有很多中,这些问题中最常见的就是拉回路法。这种方法的优势就是操作比较的简单,在实际的工作中应用比较的普遍。使用这一方法需要注意的是:第一,需要将照明的回路电源与操作回路的电源进行切断。这样可以保证工作人员的安全,然后在对发电厂中的直流系统进行注意的检查。在这一过程中需要工作人员具备专业的知识与技能。只有具有丰富知识的技术人员才可以在较短的时间内找到故障的主要问题,并及早的解决问题。 2.2.3 便携式定位装置检测法判断 与上述的两种方法相比较,便携式定位装置检测的方法具有的优势就是,使用效率更高,具有更多的优势。因为这种方法的使用可以利用先进的技术方法,便于更快的找到故障的问题,还不用将回路电源进行切断。这是便携式定位装置检测方法的优势,这在发电厂系统的故障检测中具有重要的作用。有利于可持续发展目标的实现,该可以从根本上解决故障问题。对发电厂直流系统的正常运行起到保障的作用。 2.3 有效维护监控系统设备

直流系统接地故障问题分析及排查方法

直流系统接地故障问题分析及排查方法 在变电站直流系统为控制、信号、继电保护、自动装置、事故照明及操作等提供可靠的直流电源,其正常与否对变电站的安全运行至关重要。但实际运行中,由于气候环境影响、设备的维护不够恰当、直流回路中混入了交流电、寄生回路存在等原因都可能会引起直流系统接地。直流系统容易发生单点接地。虽然单点接地不引起危害,但若演变成两点接地将造成保护误动或拒动、信息指示不正确、熔断器熔断等严重事件。无论何种原因,直流接地事故都会影响其他电力设备的正常运行,严重者,会导致整个电网系统的瘫痪,造成无法挽回的重大损失保护好直流系统的正常运行是变电站工作的重中之重,因此,对直流系统接地故障必须采取早发现、早消除、勤防范策略 一、直流系统接地的危害 直流系统一般用于变电所控制母线、合闸母线、UPS不间断电源,也用作其他电源和逻辑控制回路。直流系统是一个绝缘系统,绝缘电阻达数十兆欧,在其正常工作时,直流系统正、负极对地绝缘电阻相等,对地电压也是相对平衡的。当发生一点接地时,其正、负极对地电压发生变化,接地极对地电压降低,非接地极电压升高,控制回路和供电可靠性会大大降低,但一般不会引发电气控制系统的次生故障。可是,当直流系统有两点或多点接地时,极易引起逻辑控制回路误动作、直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源,在复杂

保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作跳闸,致使越级跳闸,造成事故扩大。规程严格规定:直流系统多点同极接地,应停止直流系统一切工作,也是基于其故障性质的不确定因素。

当发生直流正极接地时,可能会引起保护及自动装置误动。因为一般断路器的跳合闸线圈以及继电器线圈是与负极电源接通的,如果在这些回路上再发生另一点直流接地,就可能引起误动作。 如上图所示,A、B两点发生直流接地时,相当于将外部合闸条件全部短接,从而使合闸线圈得电误动作合闸。A、C两点接地时,则外部分闸条件被短接而误动作跳闸。A、D两点,A、F两点接地,同样都能造成开关误跳闸。

发电机定子接地处理及原因分析(完稿)

中国华能集团公司 2017年技师考评申报材料 (论文) 申报单位:华能九台电厂 姓名:赵丽丽 工种:电气试验工 专业:电气检修

发电机定子接地处理及原因分析 华能吉林发电有限公司九台电厂赵丽丽 摘要:发电机是电力之源,作为火力发电厂主要设备,发电机的定子和转子绕组绝缘和接头由于电、热和机械振动影响会逐渐老化和接触不良,运行中易产生事故。发电机在日常生产中起着至关重要的作用,它的健康运行与否直接关系到发电厂能否经济运行,当发电机发生接地故障时,对事故发生原因进行分析和判断,并根据现场保护动作及设备情况及时分析原因,准确判断出是一次设备还是二次设备造成,并快速消除设备隐患,保证机组安全稳定运行。本文介绍了我厂发电机定子接地故障的查找过程、处理经过、原因分析及防范措施等。 关键词:发电机绝缘定子接地直流耐压故障分析 1、机组概述 我电厂2号发电机组为670MW超临界燃煤发电机组,汽轮发电机(QFSN-670—2型)由哈尔滨电机厂有限责任公司制造。机组型式为水-氢-氢冷670MW发电机组。本型发电机为三相交流隐极式同步发电机。发电机采用整体全密封、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式。定子电压20KV,定子电流21.49KA。该机组于2009年12月6日投运至今,曾发生过励侧主引线并联环上下接头处漏氢已处理好,本次故障发生前机组运行稳定,已持续运行一年多。 2、机组运行方式及动作情况 故障前,我厂1号、2号机组正常双机运行,1号发电机有功功率540MW,2号发电机有功功率465MW,频率50Hz。,2号发电机组于2014年08月22日19时06分跳闸,发变组保护正确动作,厂用电切换正确。主机联跳2号炉机组打闸停机,500KV开关场内5021、5022断路器跳闸,检查发变组保护动作报告为:2014-08-22 19:06:22:111,01000ms,定子零序电压,01005ms,定子零序电压高段。查看发变组保护起动后1至2个周波内发电机机端电压UA1=16.67V,UB1=82.24V,UC1=89.28V,发电机机端零序电压值72.18V,发电机中性点零序电压值40.12V。(详见附图1)

小电流接地系统接地故障分析知识讲解

小电流接地系统 单相接地故障分析与检测 为了提高供电可靠性,配电网中一般采取变压器中性点不接地或经消弧线圈和高阻抗接地方式,这样当某一相发生接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,因而这种系统被称为小电流接地系统。 小电流接地系统中单相接地故障是一种常见的临时性故障,当该故障发生时,由于故障点的电流很小,且三相之间的线电压仍保持对称,对负荷设备的供电没有影响,所以允许系统内的设备短时运行,一般情况下可运行1-2个小时而不必跳闸,从而提高了供电的可靠性。但一相发生接地,导致其他两相的对地电压升高为相电压的倍,这样会对设备的绝缘造成威胁,若不及时处理可能会发展为绝缘破坏、两相短路,弧光放电,引起去系统过压。然而当系统发生单相接地故障时,由于构不成回路,接地电流是分布电容电流,数值比负荷电流小得多,故障特征不明显,因此接地故障检测仍是一项世界难题,很多技术有待克服。 单相接地故障分析 当任意两个导体之间隔着绝缘介质时会形成电容,因此在简单电网中,中性 ,在相电压作用下,点不接地系统正常运行时,各相线路对地有相同的对地电容C 每相都有一个超前于相电压900的对地电容电流流入地中,然而由于电容的大小与电容极板面积成正比而与极板距离成反比,所以线路的对地电容,特别是架空线路对地电容很小,容抗很大,对地电容电流很小。 系统正常运行时,如图1,由于三相相电压U A、U B、U C是对称的,三相对地电容电流I co.A、I co.B、I co.C也是平衡的,因此,三相的对地电容电流矢量和为0,没有电流流向大地,每相对地电压就等于相电压。

图1中性点不接地电力系统电路图与矢量图 当系统中某一相出现接地故障后,假设C相接地,如图2所示,相当于在C 相的对地电容中并联了一个大电阻,由于故障电流I C没有返回电源的通路,只能通过另外两项非故障A、B相线路的对地电容返回电源。此时C相线路的对地电压为U C’ = U CD = 0,而A相对地线电压即U A’ = U AD = U AC = -U CA = -U C∠-300 = U B∠-900,而B相对地线电压即U B’ = U BC = U B∠-300,则U A’和U B’相差600。非故障相中流向故障点的电容电流I AC= U A’jwC0,I BC= U B’jwC0,且I AC、I BC超前U A’和U B’ 900,I AC、I BC大小相等为I co.A之间相差600。 图2中性点不接地电力系统发生C相接地故障电路图与矢量图由此可见,C相接地时,不接地的A、B两相对地电压U A’和U B’由原来的相电压升高到线电压,即值升高到原来的倍,相位由原来的相差1200变为相差600。此时,从接地点流回的电流I C应为A、B两相的对地电容电流之和,即I C = I AC + I BC。

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