黃 潔 王志軍 周 明

作者通聯(lián)：廣東廣業(yè)云硫礦業(yè)有限公司化工廠 廣東云浮市星巖路四路51號 527300

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1.故障經(jīng)過

一臺3MW全冷凝式余熱汽輪發(fā)電機組（發(fā)電機電壓等級為6kV）在一次上級35kV變配電站外部架空供電線路斷線故障后，相間電壓降到5.5kV以下，UBC和UAC較UAB更低，三相電流出現(xiàn)明顯不平衡，電壓和電流不停波動。通過調(diào)整不起作用。隨后發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機軸承壓蓋上的油氣孔有油煙冒出，發(fā)電機周圍有燒焦氣味，立即實施破真空緊急停機，線路故障期間，機組并網(wǎng)運行時間約為13s。汽輪機惰走期間，機組轉(zhuǎn)速在2000～1200r/min曾出現(xiàn)一段較強振動，表明發(fā)電機轉(zhuǎn)子（圖1）在轉(zhuǎn)子平衡或機械傳動方面出現(xiàn)問題。檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機前后軸瓦的瓦面已燒傷和拖傷，發(fā)電機支撐軸頸表面出現(xiàn)劃傷痕跡。更換軸瓦并用百分表測量轉(zhuǎn)子中心軸A點的瓢偏度為0.06mm，大于標(biāo)準(zhǔn)值，判定轉(zhuǎn)子中心軸已出現(xiàn)一定變形彎曲。對發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行抽芯檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端的護環(huán)（靠轉(zhuǎn)子接線端）表面有分散的因高溫灼燒產(chǎn)生的痕跡（直徑約2～3cm的圓點）。轉(zhuǎn)子外圓周面上靠兩端的部分氣孔有煙熏后的痕跡。

圖1 發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

2.故障分析

電力系統(tǒng)發(fā)生三相不對稱短路或負荷三相不對稱時，在發(fā)電機定子繞組中就流過負序電流，負序電流感應(yīng)出的倍頻電流會造成轉(zhuǎn)子端部、護環(huán)、槽鍥等部位局部灼傷，損壞發(fā)電機。綜合分析、判斷發(fā)電機燒傷原因是受外線斷線故障影響，出現(xiàn)三相負荷嚴(yán)重不對稱運行，導(dǎo)致負序電流產(chǎn)生并過負荷，在此狀態(tài)下，機組運行時間長達13s左右，最終造成發(fā)電機轉(zhuǎn)子燒傷。

圖2 發(fā)電機負序電流保護原理

3.處理措施

（1）修復(fù)發(fā)電機轉(zhuǎn)子。重新焊接繞組兩端接線，包扎絕緣。處理轉(zhuǎn)子中心軸偏離時，首先進行中心再定位，再加工前支撐軸面的軸頸（軸徑最終尺寸比原直徑減小1mm）。對發(fā)電機聯(lián)軸器的端面和外圓進行適當(dāng)車加工，以滿足聯(lián)軸器中心對接安裝的要求。該發(fā)電機轉(zhuǎn)子最終通過了動平衡等各項試驗測試。

（2）發(fā)電機增設(shè)負序電流過負荷保護裝置（圖2）。IDM121A型負序電流表是檢測和保護裝置，過負荷信號通過1SJ和ZJ傳送到發(fā)電機中央報警裝置，過負荷保護輸出通過2SJ傳送到發(fā)電機保護出口繼電器以實現(xiàn)發(fā)電機的保護分閘控制，并且將保護分閘信號通過XJ傳送到發(fā)電機中央報警裝置。