劉文海

（甘肅電投大容電力雜木河發(fā)電分公司，甘肅 蘭州730070）

電站概況：某水電站是為徑流引水式電站，樞紐工程主要任務(wù)是發(fā)電，電站裝機(jī)容量51MW，3 臺(tái)單機(jī)容量為17MW 的水輪機(jī)組。1 號(hào)機(jī)組經(jīng)1# 主變 與2 號(hào)、3 號(hào)機(jī)組經(jīng)2# 主變匯入110kv 母線,經(jīng)出現(xiàn)110kv 出線線路送出。廠用系統(tǒng)采用分段運(yùn)行，400v 廠用Ⅰ段、Ⅱ段取自10.5kv 母線Ⅰ段、Ⅱ段。柴油發(fā)電機(jī)備用。

1 事故前的運(yùn)行方式

1#機(jī)組與1#主變、3#機(jī)組與2#主變（中性點(diǎn)接地）固定方式連接經(jīng)110KV 母線與天騰1117 線與系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行，2#機(jī)組停機(jī)備用。系統(tǒng)電壓為118KV，系統(tǒng)頻率為50Hz,P1=17.4MW、Q1=3.4MVar, P3=6.1MW、Q3=2.3Mvar。 廠用系統(tǒng)11B 帶廠用I段、12B 帶廠用II 段分段運(yùn)行，13B 帶生活區(qū)，廠房柴油發(fā)電機(jī)冷備用，樞紐由14B 經(jīng)15B 供電，16B 充電備用，樞紐柴油發(fā)電機(jī)冷備用。直流母線分段運(yùn)行。樞紐水位2010.80m。

2 故障現(xiàn)象

上位機(jī)報(bào)3#機(jī)組主保護(hù)裝置定子接地基波零序電壓I 段動(dòng)作，3#機(jī)組后備保護(hù)TV 斷線動(dòng)作。2B 低后備保護(hù)裝置故障動(dòng)作，零序過(guò)壓動(dòng)作。3#機(jī)組主保護(hù)裝置定子接地基波零序電壓I 段動(dòng)作，定值為8V，延時(shí)3s,實(shí)際3U0=86.64V,動(dòng)作正確。2B零序過(guò)壓動(dòng)作，定值為140V,延時(shí)100s,實(shí)際為3U0=152.45V。

3 故障查找及原因分析

3.1 故障查找

3.1.1 檢查3#機(jī)旁主保護(hù)裝置顯示“3#機(jī)組定子接地基波零序電壓I 段動(dòng)作”零序序電壓為86.64V，機(jī)端相電壓Ua=104.93V，Ub=20.17V，Uc=86.34V。線電壓為Uab=105.26V，Ubc=104.68V，Uac=106.42V。3#機(jī)組交采裝置顯示Ua=10.3KV，Ub=0KV，Uc=10.5KV。3#機(jī)旁后備保護(hù)裝置顯示TV 斷線告警。檢查2B后備保護(hù)裝置顯示母線電壓為Ua=103.14V,Ub=8.89V,Uc98.08V。

3.1.2 水輪機(jī)層檢查發(fā)現(xiàn)三臺(tái)發(fā)電機(jī)出線匯集處，散熱風(fēng)機(jī)至穿墻電纜一段有絕緣異味。

3.1.3 對(duì)3 號(hào)機(jī)出口斷路器113DL 分閘?！?B 后備保護(hù)裝置故障”告警復(fù)歸，“零序過(guò)壓”告警復(fù)歸。保護(hù)裝置顯示母線電壓正常為Ua=58.8V，Ub=58.8V，Uc=58.8V。檢查高壓配電室發(fā)現(xiàn)3# 機(jī) 組PT 柜 顯 示Ua=10.5KV，Ub=0KV，Uc=10.51KV，廠 用10.5KVII 段電壓為Ua=6KV，Ub=6.1KV，Uc=6.3KV。

3.1.4 對(duì)3#機(jī)組逆變滅磁至空轉(zhuǎn)。3#機(jī)組主保護(hù)“定子接地基波零序電壓I 段動(dòng)作”告警復(fù)歸，3#機(jī)組后備保護(hù)“TV 斷線告警”復(fù)歸。之后對(duì)3#機(jī)組停機(jī)做安全措施。

3.2 原因分析

3.2.1 3#發(fā)電機(jī)B 相電纜絕緣擊穿導(dǎo)致3#發(fā)電機(jī)定子接地基波零序電壓I 段動(dòng)作。基波零序電壓I 段動(dòng)作定值為8V，實(shí)際為86.64V 滿(mǎn)足動(dòng)作條件，動(dòng)作行為正確。

3.2.2 3 臺(tái)機(jī)組發(fā)電機(jī)出線電纜敷設(shè)密集，散熱條件不良。自投運(yùn)起就存在嚴(yán)重發(fā)熱情況，尤其在主廠房與電纜夾層的穿墻處，所有電纜匯聚于此，排列密集，發(fā)熱嚴(yán)重，夏季滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)高達(dá)80 度。2009 年曾對(duì)電纜橋架進(jìn)行了局部改造，增加通風(fēng)措施，散熱情況有一定改善，但不能從根本上消除。初步分析，長(zhǎng)時(shí)間電纜高溫運(yùn)行，導(dǎo)致絕緣下降造成絕緣擊穿。

4 故障處理

4.1 對(duì)3#發(fā)電機(jī)及電纜搖絕緣發(fā)現(xiàn)B 相絕緣為零，之后將發(fā)電機(jī)、高壓開(kāi)關(guān)柜與電纜斷開(kāi)檢查，發(fā)電機(jī)絕緣良好，出線電纜B 相其中一根電纜（B 相）絕緣為零。

4.2 重新見(jiàn)部分電纜全部排除完畢，未發(fā)現(xiàn)異常情況。對(duì)主廠房與電纜夾層的穿墻處電纜進(jìn)行了仔細(xì)檢查，由于此處電纜敷設(shè)密集，電纜根本無(wú)法移動(dòng)，借助照相機(jī)、鏡子等工具進(jìn)行檢查，可見(jiàn)部分未發(fā)現(xiàn)異常。

4.3 重新測(cè)量故障電纜絕緣為1MΩ，絕緣有所恢復(fù)，呈高阻性接地。對(duì)電纜兩端終端進(jìn)行分解檢查，未發(fā)現(xiàn)異常情況。應(yīng)用電阻法測(cè)量，由于此時(shí)電纜呈高阻性接地，電阻法測(cè)量結(jié)果無(wú)法判斷故障點(diǎn)位置。重新敷設(shè)3#機(jī)出口電纜（B 相）故障相，盡快恢復(fù)3#機(jī)組。電纜敷設(shè)完畢后，并拆除橋架防火隔板，增加通風(fēng)措施，并進(jìn)行了耐壓試驗(yàn)合格。3#機(jī)開(kāi)機(jī)，零起升壓正常，并網(wǎng)運(yùn)行。

5 結(jié)論

由于發(fā)電機(jī)定子單相接地后不會(huì)產(chǎn)生很大的故障電流，在允許時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)故障，所以定子繞組單相接地保護(hù)通常只發(fā)信號(hào)或延時(shí)跳閘。

5.1 以下是處理方法：

發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)發(fā)出“定子接地”報(bào)警后，根據(jù)發(fā)電機(jī)定子電壓參數(shù)變化進(jìn)行比較，判明接地相別和真、假接地。

5.1.1 若是假接地，應(yīng)檢查并判明發(fā)電機(jī)電壓互感器熔斷的相別，視具體情況，帶電或停機(jī)更換熔斷器，如果帶電更換熔斷器，應(yīng)做好人身安全措施和防止繼電保護(hù)誤動(dòng)的措施

5.1.2 若是真接地，按以下步驟處理：a.首先查與該發(fā)電機(jī)所連接設(shè)備的一次回路，便于觀察的電纜和設(shè)備有無(wú)明顯接地點(diǎn)，首先打開(kāi)發(fā)電機(jī)蓋板觀察孔發(fā)電機(jī)內(nèi)部、然后按順序檢查：發(fā)電機(jī)出口至主變低壓側(cè)引線、勵(lì)磁變、機(jī)組PT、母線PT、廠變高壓側(cè)及它們之間連接一次接線。b.如接地點(diǎn)在發(fā)電機(jī)外部采取排除方法查找，設(shè)法消除，由退出母線PT，廠用變壓器倒換備用變供電，發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)解列、機(jī)組PT 的順序查找，在退出后故障消失;如果接地點(diǎn)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，應(yīng)立即停機(jī)。c.最后轉(zhuǎn)移負(fù)荷或開(kāi)啟備用機(jī)組，對(duì)故障機(jī)組做安全措施，然后對(duì)發(fā)電內(nèi)部定子繞組采取相應(yīng)的方法測(cè)量、查找、處理。

5.2 排查同時(shí)注意某些技巧

5.2.1 查找必須及時(shí)。由于定子一點(diǎn)接地后發(fā)電機(jī)其工作不穩(wěn)定，避免造成兩點(diǎn)接地，在機(jī)組運(yùn)行期間，2 小時(shí)內(nèi)不能查找故障原因，必須停機(jī)處理。

5.2.2 加強(qiáng)巡檢。大負(fù)荷運(yùn)行下，在發(fā)電機(jī)端部、引出線橋架等容易發(fā)熱部位檢查，加強(qiáng)巡回次數(shù)、巡回質(zhì)量，做到重點(diǎn)部位重點(diǎn)檢測(cè)。

5.2.3 為防止誤判斷，觀察接地現(xiàn)象是否消失時(shí)，應(yīng)從信號(hào)、電壓參數(shù)、光字牌及指示情況綜合判斷;

5.2.4 查找時(shí)按順序查找。先判別真假接地、再檢查相連接一次系統(tǒng)、再用排除法，最后停機(jī)處理。

5.3 查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)

5.3.1 定子一點(diǎn)接地查找時(shí)，應(yīng)經(jīng)值班負(fù)責(zé)人的允許，做好相應(yīng)的應(yīng)急措施，動(dòng)作快，防止兩點(diǎn)接地，發(fā)電機(jī)燒毀擴(kuò)大事故;

5.3.2 防止人為造成短路或另一點(diǎn)接地，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)嚴(yán)重事故發(fā)生;

5.3.3 查找故障，必須二人及以上進(jìn)行，穿絕緣鞋、戴絕緣手套，防止人身觸電，做好安全監(jiān)護(hù);

5.3.4 運(yùn)行狀態(tài)更換保險(xiǎn)防止保護(hù)誤動(dòng)作，必要時(shí)解除可能誤動(dòng)的保護(hù)，然后更換一次保險(xiǎn)。

本文探討對(duì)此類(lèi)事故發(fā)生時(shí)，引導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行人員用正確的思路分析，合理來(lái)處理事故和分析查找存在的故障。通過(guò)對(duì)測(cè)量發(fā)電機(jī)定子電壓參數(shù)比較判別真假接地，再通過(guò)與發(fā)電機(jī)相連設(shè)排除方法進(jìn)行分析，在結(jié)合實(shí)際縮短了事故時(shí)間，快速準(zhǔn)確處理事故，防止擴(kuò)大化，確保發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成經(jīng)濟(jì)損失。