【摘 要】 本文針對旺隆電廠科勒發(fā)電機組大修結束后進行空載試驗，相關發(fā)電機保護動作這一現(xiàn)象，首先對現(xiàn)場的錄波數(shù)據(jù)進行了仔細分析，然后分析了發(fā)電機定子電流產(chǎn)生原因及相關影響，制定了相關的預防性措施，希望能通過此次事件的經(jīng)驗教訓能夠給存有類似潛在風險的電廠一些借鑒和參考，以有效防止此類事件的發(fā)生。 

　　【關鍵詞】 科勒發(fā)電機組空載試驗 勵磁 勵磁涌流 PT斷線 

　　1 概述 

　　2014年3月15日旺隆電廠科勒發(fā)電機組大修后啟動，10時05分進行科勒發(fā)電機組勵磁升壓試驗時，檢修人員在勵磁調節(jié)器現(xiàn)場使用B套調節(jié)裝置采用“電壓閉環(huán)”方式手動建立勵磁后，勵磁調節(jié)器動作異常，發(fā)電機機端電壓異常升高，并在發(fā)電機定子、高廠變高壓側出現(xiàn)異常電流，勵磁變電流、發(fā)電機轉子電流電壓異常升高。發(fā)電機電壓升高后勵磁調節(jié)器進行限制控制，自動降低勵磁電流電壓，最后發(fā)電機低壓過流保護動作逆變滅磁。整個過程從建立勵磁到發(fā)變組保護動作持續(xù)時間約7.8秒。 

　　檢修人員對發(fā)變組一次系統(tǒng)進行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯短路點，拉開PT小車后測量一次系統(tǒng)對地絕緣合格。檢修人員對勵磁調節(jié)器、發(fā)電機PT二次回路端子進行核對檢查未發(fā)現(xiàn)異常。 

　　經(jīng)現(xiàn)場初步分析發(fā)變組一次系統(tǒng)無異常，發(fā)電機產(chǎn)生電流是因為變壓器過激磁出現(xiàn)涌流造成。經(jīng)領導同意，允許再次進行勵磁升壓試驗，但須嚴格控制定子電壓不超2.76kV，轉子電流不超106A。勵磁廠家在就地利用A套勵磁裝置升發(fā)電機電壓至1.38kV（額定電壓10%），檢查發(fā)電機機端和勵磁專用PT各相電壓正常，發(fā)電機和高廠變無異常電流，發(fā)電機匝間保護專用PTB、C相異常電壓（經(jīng)檢查B、C相N613回路松動，緊固后正常）。 

　　2 原因分析 

　　旺隆電廠發(fā)變組系統(tǒng)主接線圖如圖一所示。 

　　2.1 發(fā)變組故障錄波器所錄波形分析 

　　2.2 原因分析 

　　2.2.1 發(fā)電機電壓異常升高的原因 

　　勵磁裝置起勵采用的是B套“電壓閉環(huán)”方式，A套跟蹤。B套裝置起勵后，勵磁裝置根據(jù)發(fā)電機端線電壓閉環(huán)控制增加勵磁，期間發(fā)出“勵磁調節(jié)器告警”、“勵磁調節(jié)器B套故障”，并自動切換至A套電流閉環(huán)運行。因為勵磁裝置過壓過流限制保護，逐漸將轉子電壓電流降至較低值。 

　　因為B套勵磁調節(jié)采用的是勵磁專用PT作為主PT，公用PT作為備PT，根據(jù)勵磁調節(jié)器PT斷線和電壓相序錯誤等故障信號可以判斷勵磁專用PT電壓回路存在異常，但因無其他數(shù)據(jù)參考無法判別具體異常電壓回路。 

　　根據(jù)主變、高廠變過激磁時發(fā)電機定子電流、高廠變高壓側電流、勵磁變高壓側電流幅值基本相等，說明實際發(fā)電機機端電壓基本對稱，波形正常。根據(jù)錄波器記錄，可以判斷機端公用PT A相電壓回路正常，B、C兩相異常。 

　　因此發(fā)電機電壓異常升高的原因是勵磁調節(jié)裝置所用的發(fā)電機勵磁專用PT和機端公用PT二次回路均存在問題，導致勵磁調節(jié)器采樣的機端線電壓較實際電壓低，造成發(fā)電機電壓異常升高。 

　　2.2.2 發(fā)電機、高廠變產(chǎn)生大電流的原因分析 

　　發(fā)電機機端電壓異常升高達到額定電壓的1.49倍左右，造成主變和高廠變、勵磁變過激磁，產(chǎn)生發(fā)電機定子電流、高廠變高壓側電流。根據(jù)電流量計算，主變低壓側應也過激磁產(chǎn)生6000A左右的電流，但因無電流互感器，所以無法記錄。 

　　2.2.3 發(fā)電機過壓保護未動作的原因分析 

　　異常期間，發(fā)電機實際電壓應達到額定電壓的約1.5倍，超過了發(fā)電機過電壓保護值（1.3倍額定電壓），但因為過電壓保護判斷的是機端的線電壓，而根據(jù)錄波（見附圖二）發(fā)電機A相電壓最高升至11.91kV（二次值86.302V，額定相電壓1.49倍），B相電壓最高升至4.14kV（二次值 29.994V，額定相電壓0.52倍），C相電壓最高升至3.47kV（二次值25.109V，額定相電壓0.44倍）； 三相電壓的相角分別為A相334.330°，B相12.055°，C相6.671°，根據(jù)錄波器計算AB相的線電壓約為9.05kV（二次值65.554V，額定線電壓0.66倍），BC相的線電壓約為0.78kV（二次值5.676V，額定線電壓0.06倍），CA相的線電壓約為9.22kV（二次值66.793V，額定線電壓0.67倍）。保護裝置實際測量到的線電壓最大為額定電壓的0.66倍，未到保護定值所以未動作。 

　　2.3.4 發(fā)電機低壓過流保護動作的原因分析 

　　發(fā)變組保護采用的帶電流記憶功能的低壓過流保護，保護定值折算至一次值后為：動作電壓8.28kV，動作電流6400A，一段3.8秒解列，二段4.3秒全停，電流記憶時間4.8秒。異常期間保護裝置實際測量到BC相的線電壓最高為0.78kV，A、B、C三相電流最大值約7288A，滿足保護動作條件，低壓過流一段、二段保護動作跳開滅磁開關。 

　　3 對發(fā)變組一次設備的影響 

　　根據(jù)《汽輪發(fā)電機通用技術條件》、《QF-100-2型汽輪發(fā)電機產(chǎn)品說明書》，發(fā)電機定子繞組耐壓能力須滿足30.6kV（2Un+3000V），允許短時過電流時間為定子電流為額定電流1.54倍時運行30秒，轉子繞組耐壓能力須滿足2320V（10Un），轉子繞組允許短時過電流運行時間按勵磁電壓是額定電壓2.08倍運行10秒。 

　　實際異常過程中，發(fā)電機定子電壓最高相電壓約為11.91kV，最高線電壓約為20.63kV，電流最大為額定電流的1.48倍，整個出現(xiàn)電流的持續(xù)時間不足5秒；轉子繞組最高電壓約為500V，持續(xù)時間不足1秒，均遠小于說明書和技術規(guī)范的要求。 

　　4 防范措施和改進意見 

　　修改科勒發(fā)電機組勵磁調節(jié)器“起勵電壓給定”定值，由現(xiàn)在的“70%”調整為“10%”，防止起勵時電壓幅值升高過快。當PT二次回路有改動時，可在PT一次側加380V正相序電壓，在PT二次側用專用相位儀檢查PT二次回路。升壓試驗時可采用電流閉環(huán)方式，并保持單套調節(jié)器工作，退出跟蹤的調節(jié)器，同時在勵磁調節(jié)器就地起勵操作位置增加臨時滅磁開關急停按鈕，便于異常情況下緊急處理?？评瞻l(fā)電機組端PT采用的是推拉式小車，但科勒發(fā)電機組PT二次觸頭是采用彈壓方式連接，#2機PT二次觸頭是采用航空插頭插接式連接，相比而言更容易接觸不好。年底機組檢修時參考#2發(fā)電機PT或其他新型PT柜二次觸頭插接方式進行改造，將二次觸頭改為為航空插頭或固定方式，提高設備可靠性。檢修、運行人員加強學習培訓，熟悉勵磁裝置性能和PT柜結構特點，同時提高異常情況下的處理能力，及時切除故障。 

　　5 結語 

　　本文對旺隆電廠科勒發(fā)電機組開機空載試驗的異?，F(xiàn)象進行了分析，進而提出了該異常現(xiàn)象的防范措施和改進意見。 

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