1号机发电工况电气事故停机原因分析及处理

2017-09-26余祖良陈灵峰刘玉玉

水电站机电技术 2017年9期

关键词：端电压停机互感器

余祖良，陈灵峰，刘玉玉

（华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江天台317200)

1号机发电工况电气事故停机原因分析及处理

余祖良，陈灵峰，刘玉玉

（华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江天台317200)

简述一起抽水蓄能机组由于机端电压互感器故障导致电气故障停机事件，通过对上位机实时记录的故障报警信号和机组保护装置的故障录波分析，找出机组电气故障停机发生的原因，并介绍故障处理过程，同时提出对机端电压互感器日常维护工作的建议。

电压互感器；定子接地保护；抽水蓄能

0 概述

华东桐柏抽水蓄能电站是一座日调节纯抽水蓄能电站，共安装4台立轴单级混流可逆式水泵水轮机组，机组单机容量300 MW，总装机容量为1 200 MW。机组主要有发电、发电调相、抽水、抽水调相等4种正常运行工况，还有水轮机、线路充电（黑启动）、水泵拖动等3种特殊运行工况，在华东电网中承担调峰、填谷、调频、调相和事故备用等任务。

1 事件现象

2016年11.18日，桐苍5419线运行，500 kV分段5012断路器冷备用，桐岩5420线检修；1号、2号主变运行，3号、4号主变检修；1、2号机发电运行，3号机A修，4号机C修；1号厂变供10 kVⅠ段，10 kVⅡ段由坎顶变10 kVⅠ段供。

09:50.40，1号机组带300 MW负荷运行过程中，1号机保护B组95%定子接地保护64G-B动作，1号机组带负荷跳机，10:00:38 1号机停机稳态，1号机改为检修状态。

监控报警记录：

09:50.39.8991号主变保护B组主变低压侧接地保护64T-B启动

09:50.39.9231号机保护B组95%定子接地保护64G-B启动

09:50.40.3231号机保护B组95%定子接地保护64G-B动作

09:50.40.3281号机B组保护事故信号跳闸

09:50.40.3221号机保护停机1动作

09:50.40.3331号机保护停机2动作

09:50.40.3841号机发电机出口开关位置分闸

09:50.40.9901号机电气事故停机

09:59.43.2491号机机械制动状态投入

10:00.38.7901号机停机工况是

2 原因分析及处理

值守人员立即汇报华东网调并申请1号机改为检修后，运维人员现场检查1号机组G/M A组保护盘、1号机组G/M B组保护盘。发现1号机G/M B组保护盘的95%定子接地保护（64 G/M-95%-B）动作，告警灯和跳闸灯长亮；1号主变B组保护盘的主变低压侧接地保护（64T-B）告警灯长亮，未出口跳闸。读取保护装置的故障录波，如图1所示。

图1.号机保护故障录波

如图1所示，95%定子接地保护64G-B启动时，机端开口三角电压值为13 V，400 ms（0.4 s）后保护动作出口，跳GCB、FCB，与95%定子接地保护整定值（10 V，0.4 s）一致。同时，1号主变低压侧接地保护（64T-B）在整个故障期间的零序电压录波与95%定子接地保护的零序录波几乎一致。因此，运维人员判断是95%定子接地保护64G-B保护范围内的一次设备出现故障引起。

运维人员将1号机控制方式切至检修位置，做好1号机组下风洞检查隔离措施后，对1号机保护B组95%定子接地保护范围内的相关一次设备进行外观检查。①检查发电机风洞，风洞内无异味；②检查1号机发电机定子线棒，线棒端部绝缘无损伤、放电、过热痕迹；③测试发电机定子绕组绝缘，A、B、C三相整组绝缘，绝缘电阻值为380 MΩ(60 s)，吸收比4.75，测试结果正常；④检查机端至主变低压侧离相封闭母线，封闭母线外观未发现异常；⑤检查1号机机端电压互感器，发现1号机机端电压互感器C相柜门处有焦味，打开C相柜门发现上层电压互感器（机端电压互感器T003 C相）损坏，电压互感器高压熔丝熔断。

根据现场检查情况，1号机机端PT T003 C相损坏是引起1号机保护B组95%定子接地保护64G-B动作的直接故障点。1号机95%定子接地保护通过机端电压互感器T003采集零序电压，由于机端电压互感器T003 C相绕组绝缘击穿，1号机95%定子接地保护无法采集零序电压，引起1号机保护B组95%定子接地保护64G-B动作，1号机发电工况电气事故停机。同时，由于1号机机端电压互感器T003组A、B、C三相N端并接，并通过一点接地；C相电压互感器匝间故障与接地点有电气联系，在本相电压下降的同时，对地阻抗随之下降，在C相电压互感器高压熔丝还未熔断的情况下，发电机至主变低压侧的主回路上就存在着单相接地，主变低压侧接地保护的原理与发电机95%定子接地保护的原理相同（测零序电压，且定值也为10 V），因此，主变低压侧接地保护64T-B启动。

立即安排运维人员对1号机机端损坏电压互感器（T003 C相）和高压熔丝进行更换，对新的电压互感器进行试验，试验数据合格，同时对1号机其他二相机端电压互感器进行电气预防性试验，对电压互感器二次侧接线进行绝缘电阻测试，试验数据和测试结果均合格，并清扫检查1号机机端电压互感器A、B、C三相盘柜。消缺工作结束后，1号机进行零升压试验，未发现异常情况，1号机95%定子接地保护正常，未动作。向网调申请机组恢复备用。