浅谈某大型水电站600MW发电机定子一点接地故障处理及原因分析.pdf

浅谈某大型水电站600MW 发电机 定子一点接地故障处理及原因分析 王贺 郭大奎 摘要:发电机定子是水电站机组安全运行的重中之重，现结合某大型水电站600MW 发电机定子一点接地故 障的实例，通过分析、查找、试验，正确快速地处理发电机定子一点接地故障，为发电机定子一点接地故 障提供案例分析，同时也为后续相继投产发电机组规范作业提供借鉴作用。 关键词: 发电机；定子一点接地；处理；原因；电缆敷设 作者简介：王贺（1987—) ，男，吉林四平人，雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂电气主专责； 郭大奎 （1974—) ，男，吉林长春人，雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂，工程师。（四川 凉 山彝族自治州 615012) 1 概述 某大型水电站安装有8 台600MW 水轮发电机组。定子绕组形式为条形波绕组，发电机定 子主引出线采用成型线电压级全绝缘铜母线，从-Y 轴方向引出，中心距为 1800mm，每相定 子绕组的各并联支路在引出线端通过汇流板汇流，并通过可拆卸的软连接与离相封闭母线相 连。 2013 年3 月31 日，某大型水电站一号机定子接地保护动作，根据故障录波波形分析及 保护动作相关数据可知，#1 机定子A 相发生单相接地故障。对发电机、IPB、发电机出口PT、 励磁变进行绝缘电阻测量，通过断开发电机出口A 相PT 柜上方软连接，使用2500V 兆欧表 测量A 相PT 一次侧绝缘电阻为125kΩ，进一步检查发现，PT 柜侧面盖板发现电压互感器尾 端星形接地电缆与20kV 高压母排接触，接触部位电缆绝缘外护套被击穿损伤，#1 发电机出 口A 相PT 一次绕组中性点连接电缆外护套被击穿情况如图1 所示。 图1 #1 发电机出口A 相PT 一次绕组中性点连接电缆外护套被击穿情况 2 故障过程 2013 年3 月31 日16 时14分，中控室CCS 报“一号机组发电机A 套定子接地保护动作”、 “一号机组发电机B 套定子接地保护动作”、“一号机组发电机出口开关201 分位”、“一号机 组灭磁开关分位”、“一号机组电气事故停机启动”信号；2013 年3 月31 日16 时15 分，中 控室CCS 报“一号机导叶全关”；16 时16 分，中控室CCS 报“一号机筒阀全关”信号。检 修人员现场检查#1 机组故障录波装置，故障录波波形如图2 所示，#1 发电机A 套、B 套保 护动作相关数据如表1、表2 所示，故障相（A 相）电压为13.95V，非故障相（B 相）电压 为 90.4V，非故障相（C 相）电压为 90.8V。安全措施落实完成后，对发电机、出口母线、 励磁变、电压互感器（PT）等一次设备进行逐项排查，确认为定子一点接地故障。 图2 #1 机定子接地录波波形 表1 #1 发电机A 套保护动作相关数据 序号 参数名称 数值 1 零序电流 2427mA 2 定子接地电阻值 25.619k Ω 表2 #1 发电机B 套保护动作相关数据 序号 参数名称 数值 1 发电机机端零序电压 86.73V 2 发电机中性点零序电压 68.96V 3 处理措施 发电机接地故障的查找采用人工结合试验的方法进行，特点是故障点定位准确、查找时 间短、工作量少等。2013 年3 月31 日18 时30 分,#1 机组检修安全措施落实到位，设备故 障检查处理工作开始。处理过程如下： （1）使用5000V 兆欧表整体测量发电机、IPB、PT 柜、励磁变A 相绝缘，绝缘电阻极