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摘 要 文章介绍了江苏大屯发电厂#6发电机定子接地故障的检查和处理过程，并对故障原因进行探讨，认为发电机相关设备安装工艺不良是造成此次接地故障的根本原因，并提出相应的防范措施。
关键词 发电机；定子接地；处理
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）22-0122-02
1 设备概况
#6发变组采用单元制接线经SF6断路器并入220 kV母线，发电机出口到励磁变高压侧、厂高变高压侧、主变低压侧均为微正压离相式全封闭母线，接线如下图所示。
#6发电机系国内某电机厂生产的定子空外冷、转子空内冷135 MW汽轮发电机，采用机端自并励静止励磁系统，其基本额定参数为：定子电压13.8 kV，定子电流6645 A，转子电压233 V，转子电流1408 A，功率因素0.85，转速3000转/分，额定频率50 Hz，绝缘等级F/B级，Y形接线，2003年12月23日投入运行。
#6发电机DGT-801数字式发变组保护配备100%定子接地保护。该保护是由接在发电机出线端的电压互感器反应零序电压的开口三角形线圈侧，动作后可以保护定子绕组的85%～90%。剩余保护死区由比较发电机中性点和出线端的三次谐波电压绝对值大小而构成的保护。当发电机出线三次谐波电压大于中性点三次谐波电压时，B柜保护动作发出接地信号或让发电机励磁开关及出口断路器跳闸。
2 事故经过
2012年12月4日10：36，机组集控室事故喇叭响，“#6发电机定子接地”，“单元机组异常”，汽轮机ETS内“发电机故障跳机”发讯，#6发变组2606断路器跳闸，#6机6 kV厂用电快切动作，#6汽轮机跳闸，#6炉压火，零序过压与三次谐波均动作。13：27，#6发变组零起升压，#6汽轮机冲转、启动，14：42，#6发电机定子电压升到6500 V，发电机励磁开关跳闸，检查发现励磁变高压侧C相有烧黑现象。20：13，#6炉点火，12月5日1：50，#6机冲转，2：19#6机并网。
3 检查经过
1）在继保间检查#6发变组DGT-801保护装置和故障录波装置，保护装置面板指示灯显示“发电机定子接地3U0”，“发电机定子接地3ω”，“C相定子接地”。
2）#6发电机接地保护动作跳闸后，电气操作人员将#6发电机改为检修状态。立即检查发电机本体、主变、厂高变、TV1、TV2及TA间等相关设备和相邻设施，未发现故障象征。
3）拉出#6发变组出线TV1、TV2小车及避雷器小车，拉开#6发电机中性点#0压变刀闸，用2500 V摇表测得#6发电机（包括出线、主变低压侧线圈及励磁变、厂高变高压侧线圈）绝缘为15 MΩ，无明显金属性接地现象，认为发电机可能存在故障。
4）恢复#6发变组为热备用，采用零起升压检查绝缘情况，当定子电压升到6500 V，#6机励磁开关跳闸，仍是#6机定子接地故障，再次将#6机改为检修状态，进一步检查。
5）打开励磁变箱门后往上看，高压侧电缆进线穿孔周围有灼伤熏黑现象。
4 故障情况
打开励磁变箱体顶板后，发现高压侧（13.8 kV）电缆从上部穿过变压器外箱壳简易孔（不规则）时，被压在孔边沿（边沿不平滑），磨出数道较深的口子，周围钢板壁有电弧放电灼伤痕迹，发黑；定子接地保护第二次动作时，有其他工作人员在附近看到从励磁变上方发出强烈闪光。
5 原因探讨
通过认真检查发现，该处电缆周围环境不存在相关腐蚀条件，三相电缆上有外力损伤绝缘迹象，其中C相最明显，所以，本次定子接地保护动作原因是励磁变高压侧三相电缆受到了机械作用导致损伤，而不是其它腐蚀损伤；说明机组安装过程中，施工工艺欠缺，励磁变高压侧C相电缆在穿过金属箱体顶板后未加装套管，原有垫护的胶皮掉落（其他相也类似），运行过程中轻微振动导致长期磨损，发生了电缆铜芯多层绝缘保护层变薄，从而产生高压击穿放电，发生定子接地故障；第一次测发电机绝缘未到零，是因为瞬间击穿后，发电机跳闸，电缆绝缘体未让电缆铜芯直接接触金属箱体。
6 处理办法
在全面检查确认后，检修人员对电缆损伤处进行就地维护，对破损击穿处采用双层橡胶带加护套手包绝缘处理；同时对其它相也做了绝缘强化处理。试验标准上注意认真按《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-2005）进行，在励磁变高压侧用2500 V摇表测和三相绝缘为1000 MΩ，并对维护过的电缆做耐压等试验均顺利通过。机组并网后，至今一直正常运行。
7 防范结论
经历这一次发电机定子接地后，运行及检修人员得出以下几点经验教训。
1）发电安装过程中的技术工艺标准审查介入。对于发电机这样的主设备，从设计到制造质量均已成熟可靠，安装时的工艺水平监督显得犹为重要。
2）检修过程中，对大、小修标准项目，应逐条过关，对系统的绝缘耐压水平要检查并记录。
3）定期进行外观检查，对系统检查盲区在设备复役前应进行特殊项目检查。
4）查找接地点时，对100%定子接地保护要重新认识，两部分均动作发信，发电机出线侧也是重点检查部位。
参考文献
[1]贺家李，李永丽，董新洲，李斌，编.电力系统继电保护原理（第四版）[M].中国电力出版社，2010.
作者简介
周建忠（1972-），男，江苏海安人，工程师，本科，从事火力发电厂电气设备运行与维护工作。
关键词 发电机；定子接地；处理
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）22-0122-02
1 设备概况
#6发变组采用单元制接线经SF6断路器并入220 kV母线，发电机出口到励磁变高压侧、厂高变高压侧、主变低压侧均为微正压离相式全封闭母线，接线如下图所示。
#6发电机系国内某电机厂生产的定子空外冷、转子空内冷135 MW汽轮发电机，采用机端自并励静止励磁系统，其基本额定参数为：定子电压13.8 kV，定子电流6645 A，转子电压233 V，转子电流1408 A，功率因素0.85，转速3000转/分，额定频率50 Hz，绝缘等级F/B级，Y形接线，2003年12月23日投入运行。
#6发电机DGT-801数字式发变组保护配备100%定子接地保护。该保护是由接在发电机出线端的电压互感器反应零序电压的开口三角形线圈侧，动作后可以保护定子绕组的85%～90%。剩余保护死区由比较发电机中性点和出线端的三次谐波电压绝对值大小而构成的保护。当发电机出线三次谐波电压大于中性点三次谐波电压时，B柜保护动作发出接地信号或让发电机励磁开关及出口断路器跳闸。
2 事故经过
2012年12月4日10：36，机组集控室事故喇叭响，“#6发电机定子接地”，“单元机组异常”，汽轮机ETS内“发电机故障跳机”发讯，#6发变组2606断路器跳闸，#6机6 kV厂用电快切动作，#6汽轮机跳闸，#6炉压火，零序过压与三次谐波均动作。13：27，#6发变组零起升压，#6汽轮机冲转、启动，14：42，#6发电机定子电压升到6500 V，发电机励磁开关跳闸，检查发现励磁变高压侧C相有烧黑现象。20：13，#6炉点火，12月5日1：50，#6机冲转，2：19#6机并网。
3 检查经过
1）在继保间检查#6发变组DGT-801保护装置和故障录波装置，保护装置面板指示灯显示“发电机定子接地3U0”，“发电机定子接地3ω”，“C相定子接地”。
2）#6发电机接地保护动作跳闸后，电气操作人员将#6发电机改为检修状态。立即检查发电机本体、主变、厂高变、TV1、TV2及TA间等相关设备和相邻设施，未发现故障象征。
3）拉出#6发变组出线TV1、TV2小车及避雷器小车，拉开#6发电机中性点#0压变刀闸，用2500 V摇表测得#6发电机（包括出线、主变低压侧线圈及励磁变、厂高变高压侧线圈）绝缘为15 MΩ，无明显金属性接地现象，认为发电机可能存在故障。
4）恢复#6发变组为热备用，采用零起升压检查绝缘情况，当定子电压升到6500 V，#6机励磁开关跳闸，仍是#6机定子接地故障，再次将#6机改为检修状态，进一步检查。
5）打开励磁变箱门后往上看，高压侧电缆进线穿孔周围有灼伤熏黑现象。
4 故障情况
打开励磁变箱体顶板后，发现高压侧（13.8 kV）电缆从上部穿过变压器外箱壳简易孔（不规则）时，被压在孔边沿（边沿不平滑），磨出数道较深的口子，周围钢板壁有电弧放电灼伤痕迹，发黑；定子接地保护第二次动作时，有其他工作人员在附近看到从励磁变上方发出强烈闪光。
5 原因探讨
通过认真检查发现，该处电缆周围环境不存在相关腐蚀条件，三相电缆上有外力损伤绝缘迹象，其中C相最明显，所以，本次定子接地保护动作原因是励磁变高压侧三相电缆受到了机械作用导致损伤，而不是其它腐蚀损伤；说明机组安装过程中，施工工艺欠缺，励磁变高压侧C相电缆在穿过金属箱体顶板后未加装套管，原有垫护的胶皮掉落（其他相也类似），运行过程中轻微振动导致长期磨损，发生了电缆铜芯多层绝缘保护层变薄，从而产生高压击穿放电，发生定子接地故障；第一次测发电机绝缘未到零，是因为瞬间击穿后，发电机跳闸，电缆绝缘体未让电缆铜芯直接接触金属箱体。
6 处理办法
在全面检查确认后，检修人员对电缆损伤处进行就地维护，对破损击穿处采用双层橡胶带加护套手包绝缘处理；同时对其它相也做了绝缘强化处理。试验标准上注意认真按《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-2005）进行，在励磁变高压侧用2500 V摇表测和三相绝缘为1000 MΩ，并对维护过的电缆做耐压等试验均顺利通过。机组并网后，至今一直正常运行。
7 防范结论
经历这一次发电机定子接地后，运行及检修人员得出以下几点经验教训。
1）发电安装过程中的技术工艺标准审查介入。对于发电机这样的主设备，从设计到制造质量均已成熟可靠，安装时的工艺水平监督显得犹为重要。
2）检修过程中，对大、小修标准项目，应逐条过关，对系统的绝缘耐压水平要检查并记录。
3）定期进行外观检查，对系统检查盲区在设备复役前应进行特殊项目检查。
4）查找接地点时，对100%定子接地保护要重新认识，两部分均动作发信，发电机出线侧也是重点检查部位。
参考文献
[1]贺家李，李永丽，董新洲，李斌，编.电力系统继电保护原理（第四版）[M].中国电力出版社，2010.
作者简介
周建忠（1972-），男，江苏海安人，工程师，本科，从事火力发电厂电气设备运行与维护工作。