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7月8日江蘇某廠4號(hào)機(jī)異常停運(yùn)分析報(bào)告

一、設(shè)備簡(jiǎn)況:

 

廠4號(hào)機(jī)組額定容量350MW,發(fā)電機(jī)為ATB-2-50型汽輪發(fā)電機(jī),額定電壓23kV,采用水、氫、氫冷卻方式,1999年投產(chǎn)。發(fā)變組保護(hù)采用南瑞繼保的PCS-985B發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)裝置,2014年改造后投運(yùn)。

發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)由基波零序電壓和三次諧波定子接地保護(hù)組成,其中基波零序電壓定值設(shè)置為7.5V,0.5S投跳;三次諧波零序電壓投報(bào)警。發(fā)電機(jī)機(jī)端設(shè)置3組單相式全絕緣PT,為發(fā)電機(jī)投產(chǎn)時(shí)配套,型號(hào)JVT-150,容量200VA,保護(hù)精度等級(jí)3P,測(cè)量精度等級(jí)0.2。

 

二、事前工況:

 

機(jī)組AGC控制方式,機(jī)組負(fù)荷217MW,主汽壓151bar,磨煤機(jī)A、B、D運(yùn) 行,總煤量109t/h。勵(lì)磁電壓163V,勵(lì)磁電流1861A, AVR1號(hào)通道運(yùn)行,2號(hào)通道 備用,勵(lì)磁小室空調(diào)運(yùn)行,室溫正常。

 

三、事件經(jīng)過(guò)及處理:

 

23時(shí)31分57秒,4號(hào)發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作報(bào)警,發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作,發(fā)電 機(jī)跳閘,汽機(jī)、鍋爐聯(lián)跳,檢查廠用電自動(dòng)切換正常。

檢修事后檢查,發(fā)變組A、B柜保護(hù)動(dòng)作一致,發(fā)變組故障錄波器采樣和保護(hù)動(dòng)作邏輯吻合,機(jī)端A、B兩相電壓降低至54V,C相電壓提高至60V,三相相角 差接近120度,無(wú)零序電流,中性點(diǎn)零序電壓為8.2V,達(dá)到動(dòng)作定值(7.5V),保護(hù)動(dòng)作正確,查閱發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓變化過(guò)程如下:

23時(shí)31分19秒前,零序電壓一直維持在0.12V以下,處于正常狀態(tài)。

23時(shí)31分19秒,零序電壓從0.12V開(kāi)始上升,至23時(shí)31分57秒上升至8.2V,在此過(guò)程中機(jī)端A、B兩相電壓逐漸降低至54V,C相電壓逐漸提高至60V。

3時(shí)50分,運(yùn)行執(zhí)行機(jī)組跳閘后檢查卡正常,外觀檢查發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁裝置、 封閉母線、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地裝置、主變、單元變無(wú)異常。

7月9日0時(shí)30分,“#4發(fā)電機(jī)定子繞組接地故障檢查”工作票開(kāi)工,檢修檢查發(fā)電機(jī)定子及封母。測(cè)量發(fā)電機(jī)出線帶主變低壓側(cè)、單元變高壓側(cè)包括封母對(duì)地絕緣2.8MQ,與歷次記錄對(duì)照絕緣正常。測(cè)量發(fā)電機(jī)出口封閉母線絕緣,對(duì)地9.7M Q,發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)變壓器高壓側(cè)對(duì)地絕緣31200MQ,低壓側(cè)帶接地電阻對(duì)地絕緣 174MQ,中性點(diǎn)變壓器所帶接地電阻值為0.92Q,均正常,確認(rèn)一次系統(tǒng)正常。

2時(shí)30分,結(jié)合檢查情況和故障錄波數(shù)據(jù),重點(diǎn)懷疑機(jī)端PT異常。測(cè)量4號(hào) 發(fā)電機(jī)機(jī)端PT絕緣正常,在進(jìn)一步對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端各組PT進(jìn)行空載試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)機(jī)端第三組PT  A在電壓較小時(shí)電流出現(xiàn)突升,判定該相PT —次繞組匝間短路,其余PT正常。

8時(shí)0分,完成備品PT的空載試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、直流電阻測(cè)試,結(jié)果均正常, 對(duì)故障PT進(jìn)行更換。

9時(shí)30分,鍋爐點(diǎn)火,重新啟動(dòng)。

14時(shí)0分,進(jìn)行起勵(lì)升壓,檢查各PT回路采樣正常,二次核相試驗(yàn)結(jié)果正常。

15時(shí)2分,4號(hào)機(jī)組并網(wǎng)成功。

 

四、原因分析:

 

1、發(fā)電機(jī)機(jī)端第三組PTA相一次繞組匝間短路,該相對(duì)地等效阻抗減小,產(chǎn)生中性點(diǎn)零序電壓升高,造成定子接地保護(hù)達(dá)到動(dòng)作值,發(fā)電機(jī)跳閘。據(jù)測(cè)算,當(dāng)PT—次繞組發(fā)生匝間短路時(shí),對(duì)地電壓的最高相(比正常略有升高)的下一相即為故障相,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相符(最高相為C相,滯后相為A相)。

2、檢查2018年的4號(hào)發(fā)電機(jī)機(jī)端PT試驗(yàn)報(bào)告,其空載試驗(yàn)、工頻耐壓、直流電阻試驗(yàn)結(jié)果均正常,該相PT匝間短路具體故障點(diǎn)及原因分析待進(jìn)一步解體檢查。

 

五、暴露問(wèn)題:

 

1、      4號(hào)機(jī)組機(jī)端PT因絕緣老化或制造質(zhì)量不良導(dǎo)致發(fā)生匝間短路。

2、電氣專業(yè)對(duì)機(jī)端PT設(shè)備重要性重視不足,未從PT投運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)的客觀情況出發(fā),提高PT預(yù)試標(biāo)準(zhǔn)和局放試驗(yàn)。

 

六、防范措施:

 

1、       立即更換故障的4號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)端第三組A相PT。

2、在2020年10月份4號(hào)機(jī)組檢修期間,全面排查PT設(shè)備情況,并提前做好更換機(jī)端PT的準(zhǔn)備。

3、舉一反三,利用檢修或調(diào)停機(jī)會(huì),全面排查PT設(shè)備情況,并根據(jù)檢查情況及時(shí)采取措施。

4、今后檢修工作中,按照DL/T 596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目,定期開(kāi)展互感器空載電流試驗(yàn)、倍頻感應(yīng)耐壓等試驗(yàn)。

5、進(jìn)一步加強(qiáng)電廠設(shè)備管理工作,根據(jù)設(shè)備特性和投運(yùn)時(shí)間,合理安排縮短預(yù) 試周期。