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發電機電壓互感器故障分析及處理

  【摘要】根據萊鋼能源動力廠50MW發電機組發生的電氣設備,對所發生的發電機電壓互感器故障進行分析,針對所發生的電氣故障提出解決方法,提高了檢修的效率,保證設備穩定運行。 
  【關鍵詞】電壓互感器 故障分析 處理 
  一 發電機電壓互感器功能及意義 
  發電機電壓互感器是發電機電氣系統重要組成部分,起到變換電壓的目的。主要是用來給測量儀表和繼電保護裝置供電,用來測量線路的電壓、功率和電能,或用來在線路發生故障時保護線路中的貴重設備。使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員進行隔離。電壓互感器二次回路是高阻抗回路,二次回路的電流大小由阻抗決定,阻抗減小,二次電流增大。 
  電壓互感器一次保險保護范圍是互感器內部故障,或電壓互感器與電網連線的短路故障。二次保險是保護二次回路短路所引起的故障。發電機二次側三相繞組接成開口三角形也是為了獲得零序電壓。供發電機定子接地保護所需的二次電壓,同時根據該零序電壓測量發電機的對地絕緣情況。 
  二 設備故障介紹 
  2013年11月4日上午8:54,型鋼能源動力廠熱電車間2#35kV站后臺10kV V段母線接地告警。10kV母線線電壓在9.8kV和10.9kV之間波動,發電機的負荷55.5MW,電流3344A,無功30.98Mvar。9:04發電機定子接地保護動作。3#主變3531斷路器跳閘。2#發電機解列。10kV V段母線失電。10kV V段母線所有高壓開關跳閘。事故發生后,檢修人員立即到廠變室、高壓配電室及發電機各母線小室進行現場進行檢查,10kV高配室、35kV高配室及廠變室均未發現異常,檢查發電機PT小室時發現發電機出口測量及保護電壓互感器燒毀。 
  三 故障原因分析 
  50MW發電機出口側PT柜電壓互感器因產品質量不好、受潮、諧振,造成爆裂,是此次事故發生的主要原因。 
  經初步分析,此批次電壓互感器在生產制造澆筑過程中C相內部存有氣泡,導致電壓互感器長期運行過程中出現C相直接接地,接地瞬間與A、B兩相發生鐵磁諧振,最終造成發電機出口PT燒壞。 
  在高壓電力系統中,由于變壓器、電壓互感器等設備鐵心電感的磁路飽和作用,激發產生鐵磁諧振過電壓。鐵磁諧振可是基波諧振、高次諧波諧振、分次諧波諧振。在分次諧波諧振時,三相電壓同時升高;在基波諧振時,兩相電壓升高,一相電壓降低;在三次諧波諧振時三相電壓同時升高。正常運行條件下,勵磁電感相等,對地導納相等,三相對地負荷平衡,中性點不發生位移。分次諧波諧振時過電壓并不高,而電壓互感器電流很大,可達額定電流的30~50倍,所以常常使電壓互感器因過熱而爆炸。基波諧振時過電流并不大,而過電壓較高。高次諧波諧振時,一般電流不大,過電壓很高,經常使設備絕緣損壞。 
  四 解決、防范措施 
  1.故障發生后,立即組織人員趕到檢修現場,詳細詢問設備運行情況及故障信息。 
  2.落實安全措施,停電、驗電、掛牌、懸掛接地線,辦理相關檢修手續。 
  3.針對故障現象,結合圖紙,查找故障點,對應相應元器件、線路進行檢測、更換。 
  電壓互感器絕緣應能承受額定工頻電壓3KV,二次繞組間耐受電壓為0.5KV,二次繞組對地端子絕緣電阻不小于20MΩ。 
  3.若低壓測保險熔斷,應判別相別后立即更換。若再次熔斷則不應在更換,需查明原因后另行處理。 
  4. 加強對電壓互感器伏安特性試驗及在線監視電壓互感器運行的研究。 
  5. 加強對高壓設備的點檢檢查力度,防止類似事件的再次發生。 
  五 注意事項 
  1.電壓互感器投運前,要按照規定的事項進行實驗、檢查。如測極性、聯接組別等。 
  2.電壓互感器的接線應保證正確,一次繞組和被測電路并聯, 
  二次繞組應和所接儀表、繼電保護裝置并聯,同時注意極性。 
  3.所接電壓互感器二次側負荷容量應合適,不應超過額定容量。 
  4.電壓互感器二次側不能短路。電壓互感器阻抗小,若二次回路短路,會出現大電流,將損害二次設備。 
  5.為了保護設備及人身安全,電壓互感器二次繞組必須一點接地。接地后,當一次及二次繞組絕緣損壞時,可以防止儀表及繼電器出現高電壓。 
  六 結束語 
  通過對萊鋼能源動力廠發電機組的檢修,分析了發電機電壓互感器故障發生原因,提出了解決辦法及防范措施,增加了檢修經驗,為日后檢修工作提供了參考。



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