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發電機電壓互感器故障分析及處理

來源: 成都伯斯曼實業
發布時間:2014-10-16
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　　【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。