发电机定子接地保护动作跳闸分析详细版
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-发输变电-发电机定子接地保护动作分析及处理王立荣(华能福州电厂,350020,福建福州)大型发电机定子绕组采用氢气和水作为冷却介质,水冷的效果是氢冷的50倍。
定子冷 却水必须具有很高的工作可靠性,能确保发电 机长期稳定运行。
冷却水不允许含有机械杂质,其电导率应不大于1-0 'S/cm ⑴,氢离子 浓度指数(pH )为7〜8 ,硬度不大于2'mol/L 。
水中含氧量要尽可能少,否则影响发电机的安全运行。
我厂要求电导率小于2 'S/cm 。
过大的电导率会引起较大的泄漏电流,从而使绝缘引水管老化,还会使定子相间发生闪络。
为达到上述要求,一般采用凝结水或除盐水作为水源,并设有连续运行的树脂型离子交换器系统,2%定冷水经过离子交换器,以保证运行中的水质。
1 现场情况某机组负荷600 MW 运行正常。
由于发电机定冷水电导率偏高(1-4 'S /cm ),根据技术监督要求,在定冷水离子交换器中加入了 1kg 阳树脂,电导率没有下降。
于是,将定冷水离子交换器树脂进行全部更换。
更换后,按照操作规程投入离子交换器。
此时,电导率为1.3 'S/cm 。
离子交换器投运后,电导率开始快速爬升。
4 min 后,主水路电导率达 4.15 'S/cm ,离子交换器出口电导率达10 'S/cm 。
图1定冷水电导率变化曲线发电机定子绝缘下降,达到报警绝缘值20 k#,发变组保护装置发出定子接地保护报警。
发电机定子接地报警波形图如图2所示。
延时3 min 后,发电机定子接地保护动作,其波形图如图3所示。
发电机保护柜显示 “注入式定子接地灵敏信号”报警,以及“注良好的经济和社会效益。
理时间,为企业节约了设备维修成本,取得了图3升降装置现场应用(编辑志 皓)【高压断路器 维修 机械与设备 设计】140■ ■■(2020 -3)-发输变电-图2发电机定子接地报警波形图图3发电机定子接地保护动作波形图入式定子接地保护动作”。
浅析一起发电机定子接地保护动作跳闸的原因江毅发布时间:2021-11-02T05:39:05.449Z 来源:《基层建设》2021年第19期作者:江毅[导读] 发电机是电力系统的电源,是发电厂的主要关键设备。
发电机定子接地是发电机定子绕组回路及与定子绕组回路直接相连的一次系统发生的单相接地短路故障中电广西防城港电力有限公司广西防城港 538000摘要:发电机是电力系统的电源,是发电厂的主要关键设备。
发电机定子接地是发电机定子绕组回路及与定子绕组回路直接相连的一次系统发生的单相接地短路故障,发电机定子接地保护在发变组保护中由定子接地零序电压(基波零序电压保护发电机85~95%的定子绕组单相接地)与定子接地三次谐波电压(三次谐波电压比率判据只保护发电机中性点 25%左右的定子接地)构成。
定子接地按接地时间长短可分为瞬时接地、断续接地和永久接地;按接地范围可分为内部接地和外部接地;按接地性质可分为金属性接地、电弧接地和电阻接地;按接地原因可分为真接地和假接地。
本文介绍了发电厂定子接地保护跳闸故障的查找过程、处理经过、原因分析及防范措施等。
关键词:发电机;定子接地保护;单相接地短路故障;故障原因分析大型发电机是电力系统的重要设备之一,发电机容易发生绕组线棒和定子铁芯之间绝缘的破坏,发电机组定子对地电容较大,因此发生单相接地故障的比例较高。
当发电机定子接地故障长时存在,会引起接地弧光过电压,可能导致发电机其它位置绝缘的破坏,形成危害严重的相间或匝间短路故障。
某630MW大型发电厂#2发电机为东方电气厂生产的QFSN-600-2型汽轮发电机,出口额定电压为22kV、额定电流17495A、COSφ=0.9、Xd=18.26%。
定子绕组采用星型接线方式,中性点采用经接地变压器接地方式。
电厂厂用电由发电机出口引出,经两台高厂变降压引至6kV 母线。
励磁采样自并励方式,一次交流电源由发电机出口经三台分相变压器将压至860V供给。
发电机 95%定子接地保护跳闸分析故障概况#1发电机于1994年投入运行,水氢氢型汽轮发电机。
2012年进行增容改造,改造后额定功率320MW,功率因数0.85(滞后),定子电压20kV,定子电流10868A,励磁方式为三机励磁。
在进行增容改造同时,将原发变组保护由ABB公司生产的REG更换为2套RCS-985B发变组保护装置和1套RCS-974AG非电量保护装置,实现保护双重化。
2012年11月7日改造工程结束,发变组保护传动试验验证保护装置回路逻辑正确后,进行总启动。
当发电机冲至3000转,零起升压至额定,准备并网时,11:05:41时,RCS-985B保护装置A、B屏定子接地保护动作,发电机跳闸,汽轮机跳闸,锅炉MFT。
定子接地保护原理及整定发电机定子单相接地保护是发电机常见的一种故障,当发生该种故障时,非接地相对地电压升高,危及对地绝缘,甚至会相继发生接地故障。
定子单相接地时,接地电流过的电流是发电机及其连接的厂用分支、封闭母线和主变低压绕组对地电容电流,当接地电容电流超过允许值(300MW汽轮发电机接地允许电流为1A),可烧伤定子铁芯,进而损坏定子绕组绝缘,导致匝间或相间短路。
发电机定子绕组单相接地时,发电机系统的零序电压与接地点的位置有关。
设定子A相接地,接地点距中性点的电气距离为,则机端对地电压为。
由图一可以看出,接地点的零序电压(1)图一零序电压与接地位置的关系在图中:-发电机相电压额定值;-发电机系统的零序电压;-接地点距中性点的电气距离,机端接地时,=1。
2.1发电机定子接地保护原理RCS-985B定子接地保护主要由基波零序电压保护和三次谐波电压比率定子接地保护组成。
其中,基波零序电压保护发电机85~95%的定子绕组单相接地,而三次谐波电压判据则保护发电机中性点25%左右的定子接地。
保护逻辑框图见图二、图三。
图二基波零序电压保护逻辑框图图三三次谐波电压判据逻辑框图2.2 定子接地保护的整定计算2.2.1 低定值段零序电压整定按躲过正常运行时的最大不平衡基波零序电压Uo.max整定,即Uo.p=KrelUo.max (2)式中:Krel——可靠系数,取1.2~1.3Uo.max——机端或中性点实测不平衡基波零序电压在计算基波零序电压动作元件时,要考虑该保护的保护范围,当发生由机端向机内90%的范围定子接地故障时,基波零序电压保护应动作,此时一次零序电压应为0.1.#1发电机机端TV变比为//则低定值段零序电压的整定值为:Uo.p=3×=10(V)动作时间:定子接地保护可视为发电机的主保护,在保证不误动的情况下,动作时间尽可能取短,故取t=0.2s2.2.2 高定值段零序电压整定高定值段的动作电压应可靠躲过传递过电压,高定值取25V,动作时间取0.5S。
发电机定子接地保护动作分析及防范措施结合公司三起发电机定子接地保护信号报警、动作跳闸事件,重点介绍事件处理情况,事件发生原因及分析和判断,提出相应的防范措施和相关。
发电机出现定子接地故障报警后,应根据现场保护及设备动作情况,及时分析原因,做出准确判断,快速消除设备隐患,保障机组和电网安全运行。
一、前言发电机定子接地故障是最常见的发电机故障。
发电机定子接地后,接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。
当接地电流较大时,能在故障点引起电弧,造成定子绕组和定子铁芯烧伤,甚至扩大为相间或匝间短路。
对于100MW及以上的发电机,特别是水内冷机组,考虑中性点附近定子绕组可能漏水引起绝缘损坏,要求装设保护区为100%、灵敏性高的定子接地保护。
当电厂发电机定子接地保护动作时,现场运行及检修人员应及时掌握发电机一次设备及保护动作信息,并立即进行分析、判断和处理,确保机组安全稳定运行。
1、发电机定子接地电流允许值二、事件简述事件1、2003年8月29日13时29分, #2发变组保护运行中突发“定子接地”信号光字牌,13时31分,发电机定子保护动作跳闸与系统解列。
事件2、2008年03月01日01时56分,#1发变组突然跳闸,首出“定子接地”保护动作,汽机联跳,炉MFT动作。
事件3、2008年12月5日03时17分#1机G盘发“定子接地”报警,检查发电机一、二次设备无明显异常,核对发电机各一、二次电压也未发现异常。
三、事件处理情况事件1此次发电机解列,检查为电厂发电机定子接地基波保护动作,这是公司发电机定子接地保护第一次动作。
电气人员在负责生产的领导现场指挥下,检修运行人员分成两批人员,按照发电机一、二次设备立即投入查找。
继电保护人员核对、校验保护装置定值正常,同时检查发电机定子接地二次回路也正常;高压、运行人员对发电机本体、机端、中性点及发电机封母、PT、CT、避雷器及其附属设备外观进行了检查,没有发现明显异常。
一起发电机定子接地保护动作案例分析摘要:电气主设备是否正常运行对电力系统的稳定性影响极大,继电保护装置必须快速、可靠、灵敏和有选择性地切除故障,确保电力系统稳定。
本文以某火电厂600MW机组发生的一起发电机定子接地保护动作跳闸为例,通过保护装置动作事件记录、DCS测点曲线及故障录波图开展分析,快速定位故障点区域,为机组紧急消缺进而重新并网创造了宝贵时间。
关键词:发变组保护定子接地零序电压2021年5月17日16时16分14秒,2号发电机执行同期并网起励过程中保护动作跳闸。
现场检查发现发电机A、B套保护屏发“发电机定子90%接地”、“发电机定子接地报警”、非电量保护屏发“发电机热工保护”、“励磁系统故障”、“低转速灭磁联跳灭磁”。
事件发生后,继保人员根据发变组故障录波器录波数据、保护装置事件记录,对事件简要经过进行了还原,现简述如下。
一、保护动作分析1、发电机定子接地保护配置介绍我厂发电机保护采用GE公司G60保护装置,为完全双重化配置。
90%定子接地保护采用机端PT开口三角二次电压3Uo或者中性点PT二次电压作为判据,前者动作值为0.10pu=10V(二次值),后者动作值为0.20pu=27.72V(二次值),经0.5s延时动作于全停发电机,即跳发电机出口断路器、跳灭磁开关、关主汽门、启动发电机出口断路器失灵。
此外,设置3Uo定子接地报警段,当发电机普通PT二次绕组自产3Uo电压超过0.05pu=5V(二次值)时,延时2.0s报警。
2、2号机故障录波器数据分析分析2号发变组保护故障录波装置2021年5月17日16时16分14秒录得波形可知,16:16:17.4641发电机定子90%接地保护动作,0.5342S前(16时16分16秒929毫秒),发电机机端电压A相电压29.68V、B相电压29.55V、C相电压20.6V,发电机定子零序电压3Uo为10V,90%定子接地保护启动,延时0.5S 后动作。
电厂4号机组定子接地跳闸事件分析报告2018年09月11日,电厂4号机组发生一起发电机机端B相出线箱进水,导致定子接地保护动作跳闸事件。
现将分析情况汇报如下:一、事件发生前的运行方式2018年09月11日22:52,4号机组负荷216MW,B、C、D磨煤机运行,总煤量91吨,主汽压力15.48MPa。
两台引风机运行,炉膛负压自动;两台一次风机运行,风压在自动控制方式;两台送风机运行,机组运行参数均正常。
二、事件经过2018年09月11日22时52分48秒,二期集控室4号机组BTG盘同时发出多个光字牌报警,分别为“定子接地跳闸”、“发变组保护装置异常”、“发变组保护装置异常”、“4A/4B BZT动作”、“汽机跳闸”、“一次风机A跳闸”、“一次风机B跳闸”、“主燃料跳闸”、“磨煤机B(C、D)跳闸”;查看4号发变组解列,汽轮机跳闸,锅炉灭火。
控制员翻看保护动作首出为“发电机故障”,汇报值长,立即执行单机故障跳闸处理预案。
开启主汽至轴封供汽门,开启高旁前疏水门,打开高旁电动门,用高旁带高压辅汽系统,调整辅汽至轴封压力正常后,关闭主汽至轴封供汽门。
同时,完成机组停运相关工作。
发电机定子接地保护动作,4号机组跳闸后,值长立即汇报发电部部长及公司领导。
并向河南公司和集团公司调度中心汇报机组跳闸情况。
事件发生后,各级人员立即赶赴现场,组织排查分析,根据现场6.5米水迹情况,判断发电机定子接地原因可能为出线箱进水所致,随即办理工作票,将发变组解备做安措,进行检查。
对发电机三相出线箱解体检查,B相出线箱盘式绝缘子积水清理烘干,A、C相检查正常。
12日05:30检修工作结束,机组开始恢复启动,07:20机组定速后,做发电机手动零起升压试验正常,08:35 4号机组并网正常运行。
三、检查情况1.就地检查发现4号发电机底部B相出线箱处向地面滴水,4号发电机端部B相出线箱内有进水痕迹,4号发电机氢冷器排空气门处现场检查,发现励端氢冷器放空气门漏斗处地面有水印。
发电机定子接地保护动作机组跳闸案例发电机定子接地保护动作机组跳闸是一种常见的故障问题。
这种问题通常会导致发电机无法正常运行,从而影响正常的供电工作。
本文将通过分析一个实际案例,详细介绍发电机定子接地保护动作机组跳闸的原因及其解决方法。
发电厂的一台发电机出现了定子接地保护动作机组跳闸的问题。
该发电机型号为LM2-2500-2,额定功率为2500千瓦,额定电压为6.3千伏,频率为50赫兹。
经过对该发电机进行仔细检查和分析,发现以下几个可能的原因:1.定子绝缘老化:长时间运行会使发电机的定子绝缘老化,从而导致定子绕组与机壳之间出现接地现象。
为了确认这一点,可以通过对发电机绝缘电阻进行测试来进行验证。
如果绝缘电阻较低,说明绝缘老化严重,需要进行绝缘处理或更换绕组。
2.定子绕组接线错误:定子绕组的接线是否正确也是导致定子接地的一个重要原因。
因此,需要仔细检查发电机的接线是否正确连接,特别是各相之间的连接是否牢固,绝缘是否完好。
3.定子引线短路:定子引线短路是引起发电机定子接地的另一个常见问题。
在发电机运行过程中,由于电路故障或机械振动,定子引线可能会发生短路,导致发电机无法正常运行。
因此,需要对定子引线进行仔细检查,判断是否有短路现象。
针对以上可能的原因,可以采取以下措施解决发电机定子接地保护动作机组跳闸的问题:1.进行绝缘处理:如果定子绝缘老化严重,可以尝试进行绝缘处理。
绝缘处理可以使用绝缘漆或其他绝缘材料进行修复。
然而,如果绝缘老化严重且不能修复,可能需要更换定子绕组。
2.检查和更换接线:仔细检查发电机的接线是否正确连接,特别是各相之间的连接。
如果发现接线错误或脱落,重新连接或更换接线。
3.检查定子引线:对定子引线进行仔细检查,查看是否有短路现象。
如果发现定子引线短路,需要修复或更换引线。
除了以上方案,还可以进行其他辅助检查和处理措施,如对发电机的接地电阻进行测试,查看是否符合标准要求;检查发电机的控制保护装置是否正常运行,是否灵敏;检查定子接地保护装置的设置参数,是否与发电机的额定参数相匹配等。
浅析发电机定子接地保护动作事故的原因及防范发表时间:2017-11-27T11:13:11.997Z 来源:《电力设备》2017年第23期作者:刘九洲[导读] 摘要:本文通过一次660MW机组的发电机定子接地保护动作引起机组跳闸的案例,分析发电机定子接地保护动作的原因,浅析防止同类型问题引发发电机定子接地动作的再次发生。
(神华国能哈密电厂新疆哈密 839000)摘要:本文通过一次660MW机组的发电机定子接地保护动作引起机组跳闸的案例,分析发电机定子接地保护动作的原因,浅析防止同类型问题引发发电机定子接地动作的再次发生。
关键词:汽轮发电机注入式定子接地保护定冷水电导率1 前言定子绕组的单相接地是发电机最常见的一种故障,定子故障接地电流超过一定值就可能造成发电机定子铁芯烧坏,而且发电机单相接地故障往往是相间或匝间短路的先兆,因此大型发电机必须配置快速可靠的发电机定子绕组单相接地保护。
目前应用较多的发电机定子绕组单相接地保护主要有基波零序电压型定子接地保护、双频100%定子接地保护和注入式定子接地保护。
由于注入式定子接地保护不仅可以反映定子绕组在静止无励磁和起停机状态下的接地故障,还可以反映由于各种原因引起的定子绕组绝缘的逐渐降低,且其灵敏度与接地位置无关,因此得到了越来越多的应用。
2 发电机定子冷却水系统及保护装置简介2.1 定子冷却水系统简介某厂装机4台660MW火电机组,发电机为东方电气集团东方电机有限公司生产的QFSN-660-2-22B型汽轮机直接拖动、隐极式、二极、三相同步汽轮发电机,发电机冷却方式为水-氢-氢。
定子线圈包括定子引线直接水冷,转子线圈、定子铁芯采用直接氢冷。
定子冷却水系统中的工作介质为除离子水,补充水源有两路,分别为化学来除盐水和凝结水,系统设置有离子交换器,手动补水经过离子交换器处理后进入水箱,在离子交换器出口至水箱的管路上并联布置有微碱化装置,用以控制定冷水的PH值在规定范围内,自动补水直接通过电磁阀控制进入水箱,系统布置如图1所示;按照设计,系统运行中进入离子交换器的水流量为15t/h左右,进入发电机的冷却水流量为96t/h,微碱化装置投自动运行,发电机入口导电率测量值低于0.5μs/cm,启动计量泵向系统加碱,高于0.7μs/cm时计量泵停止。
机组定子接地保护动作跳闸分析【摘要】通过对一起定子接地保护动作跳机过程的检查、试验、分析,结合运行人员监视记录参数,找出造成机组跳闸的原因并进行及时的处理。
【关键词】定子接地;3U0;保护;PT;匝间短路1 事件简述2013年7月15日19时23分,某电厂#6发电机控制屏上“定子接地95%”光字牌亮,#6发电机组出线开关2206跳闸,并联跳#6发电机灭磁开头MK及汽机、锅炉,厂用电备用电源开关联动正常。
2 机组跳闸前运行方式220kV1M、2M母线闭环运行,#5发电机出线开关2205挂1M母线运行,#6发电机出线开关2206挂2M母线运行,另有两条出线分别挂在1M和2M母线送出负荷,其中#6发电机是发变组的主接线形式,如图一所示。
3 保护动作行为分析#6机组主一、主二发变组保护均为国电南自的DGT801型保护装置。
根据保护装置的动作报告可知,机组跳闸由“发电机3U0定子接地保护”动作引起,由#6号机跳闸录波图(图二)可以看出,0ms(录波图时标)时,发电机录波装置由于发电机机端电压3Uo通道有效值高越限启动(定值5.77V),32672ms后,#6号发电机变压器保护A柜保护动作(定值10V),此时录波器中采样的电压值为16.4V,#6号发电机变压器保护B柜于32695ms保护动作(定值10V),此时录波器中采样的电压值为16.69V,32727.5ms时,#6发电机出线开关2206开关跳闸。
因为A、B套保护取自不同PT的3U0且中性点U0都存在,初步排除保护装置异常的可能,判断为发电机一次部分故障导致。
由此对录波数据进行进一步的分析,以确定故障点。
当发电机定子绕组某相发生接地时,其零序电压的分布应如图四中的a所示,其故障相电压减少,其它两相电压同时增大,并且其向量应该在故障相方向上移动,幅值相等。
从录波图的数据分析,跳闸前三相电压幅值分别为Ua:13.53kV,Ub:9.95kV,Uc:11.31kV,正常电压是11.5kV,根据以上数据,在正常时电压向量为EA,EB,Ec,以A、B、C为圆心,Ua、Ub、Uc为半径作圆,其交点为N’,如图四中b所示。
发电机定子接地3ω保护动作,机组跳闸
1、事故经过:
2003年6月27日14时50分,#1机电气报警盘报警:02柜LFP-925保护远方跳闸,PLP02-54T柜FOX装置动作。
01柜LFP-925保护远方跳闸,PLP01-54T柜FOX装置动作。
发电机跳闸,汽轮机、锅炉联跳。
#1机电子间报警信号:定子接地3ω、发电机热工、220KV线路保护。
2、事故原因:
7月4日查明跳闸原因:#1发电机中性点接地变压器柜内端子排L610接线松动,接触不良。
经试验证明能引起定子接地3ω保护动作。
发电机中性点接地变压器柜是厂家成套供货设备,端子排设计不合理水平布置,且基建施工压接不牢固,由于振动造成线接触不良,导致定子接地3ω保护动作。
3、防范措施:
(1)电气保护动作后,应立即查明电气保护动作的首发信号,分析是主保护动作还是后备保护动作。
应测量电气设备的绝缘,测量绝缘正常,故障消除后方可重新启动。
(2)全面排查电气设备的保护接线,消除不安全因素。
发电机定子接地保护动作跳闸分析发电机定子接地保护动作是一种重要的过电流保护,在发电机运行中起到了保护设备和人身安全的作用。
如果发电机定子接地保护动作跳闸频繁出现,就需要进行分析和排除故障原因,以确保发电机运行的安全性和可靠性。
一、故障原因分类发电机定子接地保护动作跳闸的原因可能有以下几种:1. 定子绕组局部故障:定子绕组某一段或若干段出现了接地或短路故障,导致定子接地电流过大,使保护系统动作。
2. 定子接线或连接器松动:定子绕组与接线或连接器接触不良或松动,导致接触电阻增大,使定子接地电流超过保护设备的动作值。
3. 安装不良或接地设计缺陷:如果发电机接地设计不当或安装不良,也会导致定子接地电流过大。
4. 继电器故障或误动:保护继电器元件损坏或调节不当,也会导致定子接地保护误动或动作故障。
二、故障分析及排除为了解决发电机定子接地保护动作过于频繁的问题,需要根据故障出现的实际情况进行分析并采取相应的措施:1. 定期检查维护发电机:定期对发电机进行全面检查,以便及时发现并排除故障。
2. 对绝缘性能进行检查:通过绝缘测试,检查定子绕组的绝缘状况,是否存在绝缘老化,绝缘阻值是否足够。
3. 检查接触电阻:对定子绕组与接线、连接器等接触部分的接触电阻进行检查,是否存在接触不良或松动等问题。
4. 更换继电器和保护元件:如果保护继电器元件损坏或调节不当,应及时更换继电器和保护元件。
5. 进行测试和评估:在排除其他可能原因的情况下,可以对发电机定子接地保护进行测试和评估,以确定保护系统的动作值是否正确,是否与保护系统的其他部件相适应。
发电机定子接地保护动作跳闸是一种比较常见的故障,必须引起足够的重视。
为了保障设备安全可靠运行,必须及时排除故障原因,及时采取相应的措施。
发电机定子接地保护动作跳闸分析概述发电机定子接地保护是电力系统中一个非常重要的保护,一旦发生故障,可以迅速切除故障电源,保障电网稳定运行。
但是,如果保护动作过于频繁,不能够有效地检测和保护故障,就会给电力系统带来不必要的损失和安全隐患。
本文主要分析发电机定子接地保护动作跳闸的原因和解决方法。
保护原理发电机定子接地保护的本质是一种差动保护。
在正常运行状态下,发电机定子电流在各相之间应该是相等的。
当出现定子接地故障时,故障相的定子电流会变成零,而其他两相的定子电流还是保持不变,这样就会造成电流的不平衡。
为了避免这种不平衡电流的出现,发电机定子接地保护就会动作,切断故障电源。
接地故障的原因绝缘故障发电机定子绝缘老化、受潮、受热等因素都会造成绝缘故障。
当绝缘损坏时,发电机定子就会出现接地故障。
安装故障发电机定子接线柜和外部设备的接线不良、接触不良、接线松动、过紧或者错位等问题,都会造成定子接地故障的出现。
设备故障使用不当、工作状态不良或者质量问题都会造成发电机定子接地故障的发生。
解决方法提高发电机定子绝缘质量定期进行发电机定子绝缘电阻测量,检查绝缘老化损坏情况,及时更换老化的绝缘材料。
检查安装质量在安装发电机定子时,要严格按照标准,检查各个端子的接线情况,松动和绕线是否对称等问题。
加强设备维护对于发电机定子,要有定期的检修、润滑、清洗维护等工作,及时找出存在的问题,并及时处理。
提高运行管理水平在使用和管理方面,要有具有高度的责任心和安全意识,定期检查运行状态和保护功能,及时了解各种设备的状况,并采取适当的应对措施。
结论发电机定子接地保护动作跳闸的原因可能是多方面的,需要对设备进行全面的检查和维护。
在使用设备的过程中,需要加强运行管理,提高责任心和安全意识,及时发现问题并处理,以确保设备稳定运行,保障电网稳定。
600Mw发电机定子接地动作导致跳闸事故分析及处理陈涛引言国华台山铜鼓发电厂是广东地区一大型主力火力发电厂,总装机容量为400万kWh,对广东省500kV主网架及220kV主网架起到有力的支撑作用。
国华台电公司600MW机组安装上海汽轮发电机有限公司制造的600MW发电机,配有常州东芝变压器有限公司生产的720MVA 三相一体式主变压器,以发变组单元接线方式接在母线。
在一期工程2号发电机组投产发电后,由于发电机出口封闭母线套管裂口导致进水,发电机定子接地跳闸。
1发电机定子接地原理及应用1.1发电机定子接地危害发电机绕组和铁芯之间绝缘容易损坏,特别是单相接地故障占比较高。
600MW发电机定子对地电容很大,因此定子机端发生故障,就会有较大的电容电流流过。
此外,由于接地故障,会产生绕组弧光导致过电压。
如果单相接地,会导致不接地的两相对地电压增大,本来没有接地时发电机每相对地电压为相电压,一相接地后其余两相对地电压升高为线电压。
如长期运行,有损坏发电机绝缘的风险,导致发电机绕组相间短路故障和绕组匝间短路故障。
1.2定子绕组故障电流允许值针对中性点不接地的发电机,其内部单相接地,接地电流应在限定值范围内。
600MW发电机由于容量较大,导致接地故障电流也随之提高。
考虑到防止故障电流损坏定子铁芯,发电机装设消弧线圈。
利用消弧线圈的电感电流和发电机接地电容电流的相互抵消,把定子单相接地电流限定在安全范围内,600MW发电机接地电流允许值为一般小于1A。
1.3发电机100%定子单相接地保护(零序电压+三次谐波电压) 发电机定子绕组采用基波零序电压作为保护动作值,零序电压在发电机机端和发电机中性点处都可获得,但在发电机中性点处存在位移电压,导致该保护不可避免地在中性点附近存在死区,所以利用零序电压和三次谐波电压构成100%发电机定子单相接地保护。
发电机气隙磁通密度的非正弦分布和受到发电机铁芯饱和程度的影响,导致发电机定子感应电压除基波外,还会有三次、五次、七次等高次谐波。
电厂#5机定子接地保护动作跳闸事件分析报告1、事件经过(1)11月18日18:49时,#5机运行中MKⅥ突然发“发电机保护动作”、“86G1(保护总出口)继电器动作跳机”报警,机组熄火遮断;检查发电机保护盘,装置显示发电机3Uo定子接地保护动作;当班值长即下令开#6机,同时将#5发变组转为冷备用,并通知检修相关专业负责人速进厂协助检查。
(2)19:30时,检修人员到场进行相关检查:1)测量发电机定子绝缘(带出线电缆及主变低压侧绕组),三相对地绝缘正常,均在50兆欧以上;2)测量两组PT绝缘正常,均在2000兆欧以上;3)对定子接地保护进行校验,保护动作正确;4)检查电压互感器一次保险,发现PT1的A相保险熔断;5)其他检查未见异常。
通过以上检查,并经分析,基本确定定子接地保护动作是由于PT高压侧保险熔断造成。
(3)更换高压保险,机组恢复备用。
为进一步确认一次系统正常,将机组开至空载满速,进行零起升压,试验正常。
另外测量PT开口三角的零序电压值亦正常。
21:52时,机组并网,运行正常。
故障全过程历时3.05小时。
2、原因分析(1)从#5机事故记录查得,当时定子接地保护起动值是14.5V(保护整定值为10V,0.5S),如果PT保险是按其固有的熔断特性(安秒特性)瞬间烧断,3Uo的值应为100V。
由此可初步分析认为该保险的熔断是经历了一个有别于正常的暂态变化过程。
在此过程中随着该PT保险阻值的变化,其二次侧电压也随之发生变化,引起二次侧三相电压不平衡,导致3U0动作跳机。
(2)高压保险问题引起保护动作在我厂尚属首次。
通常,出现PT保险单相断线时保护装置本身固有的“断线闭锁”功能应有效闭锁3UO 动作。
但正因上述分析,该PT保险是经历了一个非瞬间熔断的过程。
3UO动作时其负序电压尚未达到“断线闭锁”动作值。
“断线闭锁”以负序电压整定,其动作值U2=10V。
如3UO动作值为14.5V,则此时的负序电压标量为1/33UO标量,应为4.8V左右,因此“断线闭锁”不会启动。
电厂机定子U接地跳机事件分析报告集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-电厂#11机定子3U0接地跳机事件分析报告1、事件经过(1)10月18日,#11机启动过程中,08:05时汽机满足冲转条件,开始冲转。
08:13时#11机空载,执行中控启励。
当机端电压上升至9.4kV 时,机组主汽门、调门关闭,机组跳闸,灭磁开关联跳。
查DCS有“汽机保护全停”、“灭磁开关联跳”、“发电机定子3U0接地”报警,就地检查保护柜上有相同报警,可复归。
重新合上励磁开关,汽机挂闸升速到3000rpm,运行人员通知检修人员到场检查,同时进行就地检查,未发现设备异常。
(2)08:35时,应检修要求再次启励,当机端电压上升至9.4kV时,仍发“汽机保护全停”、“灭磁开关联跳”、“发电机定子3U0接地”报警,现象与前次相同。
检修人员测得3U0动作值达100V。
(3)08:43时,复归报警后,重新合上励磁开关,汽机挂闸升速到3000rpm,进行手动启励试验。
在就地励磁柜上选FCR控制,手动方式控制励磁,启励后,发电机电压快速上升到5.0kV左右,立即就地进行减磁操作,当机端电压降到3.5kV左右时,机组跳闸,定子3U0接地保护动作,现象与前两次相同。
(4)检修要求停机检查。
值长令#10机切轻油停机:09:32时#11机打闸停机;10:04时做好相应安措,检修人员开始工作;14:40时检修检查完毕,结果如下:检查#11发电机出线设备及主变低压侧电缆、外观均未发现异常;试验数据:PT一次绕组直阻三相均为2.8kΩ,二次绕组1均为0.38Ω,二次绕组2均为0.42Ω,定子线圈出线绝缘50MΩ,变压器低压侧带电缆绝缘150MΩ,主变低压侧带电缆测量直阻A-B=4.512,AC=4.541,BC=4.516,发电机直阻:A=1.876,B=1.848,C=1.862,三相PT绝缘10000MΩ;检查未发现异常。
文件编号:GD/FS-2098
(解决方案范本系列)
发电机定子接地保护动作跳闸分析详细版
A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing.
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发电机定子接地保护动作跳闸分析
详细版
提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。
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郑州热电厂3号发电机为典型的发电机变压器组(发变组)单元接线,发电机为东方电机厂生产的QFSN-200-2型,机组于1992年投运,现处于稳定运行期。
2001-11-18,3号发电机处于正常运行状态,当时机组带有功负荷125 MW,无功负荷25 Mvar,对外供热量160 t/h。
1 事故经过
凌晨01:35,3号机集控室铃响,中央信号盘发出“保护回路故障”和“故障录波器动作”光字,随即喇叭叫,中央信号盘又出“发电机定子接地”、“主汽门关闭”、“断水保护动作”、“远方跳闸动
作”、“6 kV配电装置故障”光字,发变组表计无明显冲击,发变组控制盘发电机出线开关Ⅲ建石1、灭磁开关Q7、励磁调节柜输出开关Q4绿灯闪光,除副励电压表外,发变组其它表计均无指示;厂用电盘6kVⅠ、Ⅱ段出“BZT动作”光字,6 kV高压厂用电备用电源进线开关6107,6207红灯闪光,6kV 高压厂用电备用变压器高压侧开关建备1绿灯平光,6 kVⅠ、Ⅱ段电压表指示为0,高、低压厂用电失电,集控室工作照明失去,保安电源联动正常,值班人员立即退出6107,6207联动开关,将上述跳闸开关复位后,发现Ⅲ建石1、Q7、6 kV高压厂用电工作电源进线开关6104,6204均为绿灯平光,红灯闪光,由于灯光指示异常,为防止扩大事故,在确认6104,6204断开后,于01:38,手动合上建备1,高、低压厂用电恢复正常。
到保护间检查,发
变组保护A柜“发电机定子接地零序电压”和“发电机定子接地三次谐波”发信、跳闸灯均亮,“主汽门关闭”和“发电机断水”灯亮。
值班人员对发变组所属一次系统外观进行检查,未发现明显异常。
厂用电失压期间,接于3号机UPS的机、炉所有数字监视表计均无指示。
02:35,在高低压厂用电恢复正常后,3号发电机从0起升压,当定子电压升至2 kV时,发电机零序电压为2 V,当定子电压升至2.5 kV时,中央信号盘出“定子接地”光字,于是将发电机电压降至0,断开Q4和微机非线性励磁调节器控制开关KK1、KK2,通知检修进一步查找原因。
运行值班人员将发变组解备,并将发电机气体置换后,检修人员拆掉发电机5 m处出线,对发电机做交直流耐压试验正常,封闭母线出线、主变及高压厂用变做交流耐压试验正常,然后逐一将发电机出线电压互
感器推入工作位置,做交流耐压试验,当推入发电机出线电压互感器2YHA时,发现2YHA相泄漏电流达50 mA,其它相只有1 mA,遂判断为2YHA故障,将其更换并恢复发电机接线,机组重新从0升压正常。
2 原因分析及对策
此次事故原因通过电气检修做交、直流耐压试验及更换发电机出线电压互感器2YHA后,发电机重新零起升压正常的情况看,可以确认为是发电机出线电压互感器2YHA相对地绝缘降低,造成发电机定子接地保护动作引起。
(1)建备1开关未联动
BZT装置为JCCB-031型厂用电源快切装置,具有差压快切和残压慢切功能,即当工作开关跳闸后,若其差压继电器检测到的工作母线残压与备用电
源电压之间的电压差值在整定值之内,1s内备用电源开关可快速合上,若差值不符合要求,1s后时间继电器接点打开,装置变为检测母线残压是否符合要求来实现慢切。
由于建备1开关为老式多油开关,开关机构动作慢,合闸时间长,6kV厂用电电源开关为真空开关,开关机构动作快,合闸时间短,而BZT 装置一次自投回路原设计是在6kV厂用电开关合上后合闸命令即消失,由于两开关动作时间不同,造成建备1开关在机构未合到位时就返回。
现将其BZT 回路进行改线,接入建备1开关合闸监视及BZT合闸自保持回路,以确保其合闸成功。
(2)UPS直流电源未联动
原因为UPS直流蓄电池组连接线出厂时由于压接质量不好,致使多股导线在线鼻子处断线,再加蓄电池组运行中由于长期充放电,使其中一极连接线剩
下的几股导线也被烧断,造成蓄电池组正负极回路开路,在UPS交流电源失电时,蓄电池组投不上,UPS装置对外供电中断,使机、炉用热工监视仪表无指示。
现已对3,4号机UPS蓄电池组连接线全部更换为高质量多股软铜线。
(3)Ⅲ建石1,Q7,6104,6204控制开关在值班人员复位后绿灯平光,红灯闪光
原因为上述控制开关复位后,其控制回路中的两对接点10,11与14,15接通,接点10,11接通后,绿灯发平光,而3号发变组跳闸后,由于建备1未联动上,致使其高低压厂用电失去,部分装设低电压保护的厂用设备跳闸,在值班人员将这些跳闸设备的控制开关复位前,由于其控制开关位置与电源开关位置不对应,使3号机组直流110 kV系统的闪光装置启动,闪光母线带电。
此时又恰逢高低压厂用电失
电,造成电源接于3号机组MCC的1,2号内冷水泵电源中断,发电机断水保护动作,保护出口回路接点闭合,直流110kV正电源就通过Ш建石1,Q7,6104,6204中任一开关的控制回路中的断水保护出口接点、红灯、控制开关的14,15接点与闪光母线接通,此时由于其它厂用跳闸设备未复位,闪光母线就通过这些设备的事故音响回路与负电源接通,就出现了Ⅲ建石1,Q7,6104,6204控制开关在值班人员复位后绿灯平光,红灯闪光的异常现象。
但由于Ⅲ建石1,Q7,6104,6204开关的红灯闪光回路与其它低电压保护动作跳闸设备的绿灯闪光回路是串联关系,就又造成了Ⅲ建石1,Q7,6104,6204的红灯闪光与低电压保护动作跳闸设备的绿灯闪光不同步,且灯光变化情况也不同。
在同一时间,红灯闪光是一灭一亮,绿灯闪光是一亮一暗,这种现象是因
为当闪光装置中的电容充电电压未达到闪光继电器J 动作电压值之前,J常闭接点闭合,Ⅲ建石1,6104,6204的红灯与厂用电跳闸设备的绿灯串联后,接于直流110V电源的正负极上,红绿灯均亮;当闪光装置中的电容充电电压达到闪光继电器J的动作电压值后,J常闭接点打开,其常开接点闭合,Ⅲ建石1,Q7,6104,6204的红灯回路被短接,红灯灭,而此时辅机绿灯回路直接接于直流110 V电压上,其亮度变强,要比红绿灯都亮时的亮度强。
现已将所有厂用电设备的红绿灯更换为自闪光节能灯,删除了原设计回路中的闪光回路,消除了这一异常现象。
3 处理方法
值班人员在发电机主保护动作跳闸后,在发电机重新零起升压过程中,发现发电机出现零序电压后,
未直接利用断灭磁开关来消除发电机磁场能量,而是将发电机电压降至0后才断开励磁调节柜输出开关Q4,延误了事故处理时间,甚至有可能进一步扩大事故。
这是因为若故障点在发电机内部的定子回路中,则二次升压后故障电压持续时间越长,对定子回路的损坏程度就越大,并有可能损坏定子线圈和铁心,造成无法挽回的后果。
因此,为防止事故扩大,处理此类事故时可采取直接断灭磁开关的办法来进行处理。
(张家宁,白炎武,牛进岭,李文奇)
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