【摘要】根據(jù)萊鋼能源動力廠50MW發(fā)電機組發(fā)生的電氣設(shè)備,對所發(fā)生的發(fā)電機電壓互感器故障進行分析,針對所發(fā)生的電氣故障提出解決方法,提高了檢修的效率,保證設(shè)備穩(wěn)定運行。
【關(guān)鍵詞】電壓互感器 故障分析 處理
一 發(fā)電機電壓互感器功能及意義
發(fā)電機電壓互感器是發(fā)電機電氣系統(tǒng)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(fā)生故障時保護線路中的貴重設(shè)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(nèi)部故障,或電壓互感器與電網(wǎng)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(fā)電機二次側(cè)三相繞組接成開口三角形也是為了獲得零序電壓。供發(fā)電機定子接地保護所需的二次電壓,同時根據(jù)該零序電壓測量發(fā)電機的對地絕緣情況。
二 設(shè)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(fā)電機的負荷55.5MW,電流3344A,無功30.98Mvar。9:04發(fā)電機定子接地保護動作。3#主變3531斷路器跳閘。2#發(fā)電機解列。10kV V段母線失電。10kV V段母線所有高壓開關(guān)跳閘。事故發(fā)生后,檢修人員立即到廠變室、高壓配電室及發(fā)電機各母線小室進行現(xiàn)場進行檢查,10kV高配室、35kV高配室及廠變室均未發(fā)現(xiàn)異常,檢查發(fā)電機PT小室時發(fā)現(xiàn)發(fā)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(fā)電機出口側(cè)PT柜電壓互感器因產(chǎn)品質(zhì)量不好、受潮、諧振,造成爆裂,是此次事故發(fā)生的主要原因。
經(jīng)初步分析,此批次電壓互感器在生產(chǎn)制造澆筑過程中C相內(nèi)部存有氣泡,導(dǎo)致電壓互感器長期運行過程中出現(xiàn)C相直接接地,接地瞬間與A、B兩相發(fā)生鐵磁諧振,最終造成發(fā)電機出口PT燒壞。
在高壓電力系統(tǒng)中,由于變壓器、電壓互感器等設(shè)備鐵心電感的磁路飽和作用,激發(fā)產(chǎn)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(dǎo)納相等,三相對地負荷平衡,中性點不發(fā)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(jīng)常使設(shè)備絕緣損壞。
四 解決、防范措施
1.故障發(fā)生后,立即組織人員趕到檢修現(xiàn)場,詳細詢問設(shè)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(guān)檢修手續(xù)。
3.針對故障現(xiàn)象,結(jié)合圖紙,查找故障點,對應(yīng)相應(yīng)元器件、線路進行檢測、更換。
電壓互感器絕緣應(yīng)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(yīng)判別相別后立即更換。若再次熔斷則不應(yīng)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(jiān)視電壓互感器運行的研究。
5. 加強對高壓設(shè)備的點檢檢查力度,防止類似事件的再次發(fā)生。
五 注意事項
1.電壓互感器投運前,要按照規(guī)定的事項進行實驗、檢查。如測極性、聯(lián)接組別等。
2.電壓互感器的接線應(yīng)保證正確,一次繞組和被測電路并聯(lián),
二次繞組應(yīng)和所接儀表、繼電保護裝置并聯(lián),同時注意極性。
3.所接電壓互感器二次側(cè)負荷容量應(yīng)合適,不應(yīng)超過額定容量。
4.電壓互感器二次側(cè)不能短路。電壓互感器阻抗小,若二次回路短路,會出現(xiàn)大電流,將損害二次設(shè)備。
5.為了保護設(shè)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(xiàn)高電壓。
六 結(jié)束語
通過對萊鋼能源動力廠發(fā)電機組的檢修,分析了發(fā)電機電壓互感器故障發(fā)生原因,提出了解決辦法及防范措施,增加了檢修經(jīng)驗,為日后檢修工作提供了參考。