某廠3號發(fā)電機轉子絕緣低致并網延誤案例分析

涂洪波

摘 要：本文根據某廠3號發(fā)電機轉子絕緣由0.67MΩ降至0.005MΩ，3號發(fā)電機保護B套保護裝置告警，進行運行狀態(tài)分析，三次開機分析，以及進行整個致因分析，提出了整改措施。

關鍵詞：發(fā)電機；轉子；并網；案例

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.184

2013年01月20日08時00分，某廠3號發(fā)電機執(zhí)行“空轉”態(tài)轉“空載”態(tài)流程過程中，3號發(fā)電機轉子絕緣由0.67MΩ降至0.005MΩ，3號發(fā)電機保護B套保護裝置告警，報“3號發(fā)電機轉子一點接地告警”信號，致使3號發(fā)電機延誤并網時間。08時26分，調度下令修改當日全廠負荷曲線，08時45分至15時00分時段內全廠負荷由1600MW降至1250MW。

1 保護告警時一次設備運行狀態(tài)

（1）500kV主系統(tǒng)：全接線方式運行；廠用電系統(tǒng)：10kV廠用電Ⅰ段母線與10kVⅡ段母線聯(lián)絡運行，由11B供電；10kVⅢ段、Ⅳ段母線分段運行，分別由13B、14B供電。

（2）系統(tǒng)頻率：50.02Hz；500kV母線電壓：538.47kV。

（3）全廠AGC功能投入，運行在調頻模式，#4、#5機AGC投入。

（4）全廠有功實發(fā)值600.6MW，無功實發(fā)值-125.1MVar，其中#1機P=83.98MW、Q=-47.154MVar，#4機P=165.623MW、Q=-55.142MVar，#5機P=350.974MW、Q=-22.797MVar。

2 事件經過分析

2.1 第一次開機

20日8時10分，保護班接到當值值長通知3號發(fā)電機保護B套轉子一點接地報警，保護班現(xiàn)場工作人員立即趕到現(xiàn)場進行檢查，當時3號發(fā)電機為“停機”態(tài)，現(xiàn)場檢查轉子絕緣監(jiān)測裝置顯示轉子絕緣值為0.65MΩ；在將3號發(fā)電機由“停機”態(tài)轉至“空轉”態(tài)后，現(xiàn)場檢查轉子絕緣監(jiān)測裝置顯示裝置絕緣值為0.66MΩ；在將3號發(fā)電機由“空轉”態(tài)轉至“空載”態(tài)后，現(xiàn)場檢查轉子絕緣監(jiān)測裝置發(fā)現(xiàn)，3號發(fā)電機裝置絕緣由0.66MΩ迅速降低，絕緣值在0.002MΩ至0.30MΩ區(qū)間波動。

2.2 第二次開機

保護班檢查轉子絕緣監(jiān)測裝置顯示絕緣值為0.89MΩ，將3號發(fā)電機由“空轉”態(tài)轉至“空載”態(tài)后，現(xiàn)場檢查轉子絕緣監(jiān)測裝置發(fā)現(xiàn)，3號發(fā)電機轉子絕緣為0.80MΩ，絕緣值穩(wěn)定后，將轉子絕緣監(jiān)測盤面轉子絕緣監(jiān)測切換把手切換至“發(fā)電機保護”，檢查發(fā)電機保護柜轉子絕緣電阻為300KΩ，觀察約1分鐘后裝置絕緣電阻迅速轉變?yōu)樵?00KΩ至0KΩ之間波動。

2.3 第三次開機

斷開3號發(fā)電機勵磁系統(tǒng)交流進線開關Q07、解開3號發(fā)電機勵磁系統(tǒng)與轉子連接電纜、3號發(fā)電機保護裝置轉子絕緣測量回路二次電纜、3號發(fā)變組故障錄波裝置轉子電壓測量回路二次電纜后，使用絕緣搖表1000V檔測量3號發(fā)電機勵磁系統(tǒng)一次回路絕緣，3號發(fā)電機勵磁系統(tǒng)一次回路絕緣值為2.5MΩ。

使用絕緣搖表250V檔測量3號發(fā)電機保護裝置轉子絕緣測量回路絕緣。3號發(fā)電機保護裝置轉子絕緣測量回路負端絕緣值為1.7MΩ。3號發(fā)變組故障錄波裝置轉子電壓測量回路絕緣1.7MΩ。該回路正端測量絕緣為1.6MΩ，測量負端時搖表輸入電壓僅能輸入至170V，測量絕緣值較低。

再一次對上述回路進行絕緣檢查，轉子絕緣監(jiān)測裝置測量3號發(fā)電機轉子絕緣為0.86MΩ，絕緣值穩(wěn)定后，將轉子絕緣監(jiān)測盤面轉子絕緣監(jiān)測切換把手切換至“發(fā)電機保護”，檢查發(fā)電機保護柜轉子絕緣電阻為300KΩ，現(xiàn)場觀察10分鐘后，轉子絕緣穩(wěn)定在300KΩ。

3 事件原因分析

（1）在進行3號發(fā)電機保護裝置轉子絕緣測量回路負端絕緣測量時，若未斷開3號發(fā)電機保護裝置注入式轉子接地保護電源空開，搖表輸入電壓僅能輸入至67V，測量絕緣值較低。在斷開3號發(fā)電機保護裝置注入式轉子接地保護電源空開后測量該回路絕緣值為1.7MΩ。由此證明該發(fā)電機保護轉子絕緣測量回路絕緣正常。

（2）在進行3號發(fā)電機轉子絕緣監(jiān)測裝置回路負端絕緣測量時，搖表輸入電壓僅能輸入至170V，測量絕緣值較低。進行3號發(fā)電機轉子絕緣監(jiān)測裝置回路負端絕緣測量時，會因電源干擾造成該回路負端測量絕緣值產生較大偏差。由此可見該現(xiàn)象應為正?，F(xiàn)象。

（3）發(fā)電機轉子絕緣監(jiān)測柜內轉子接地保護與轉子絕緣監(jiān)測裝置切換把手灰塵過多原因分析：

1）在第二次開機過程中，發(fā)電機轉子絕緣監(jiān)測裝置測量轉子絕緣值為0.80MΩ，若切換把手6至8、2至4端子間因積灰過多導致短接，那么發(fā)電機絕緣監(jiān)測裝置將無法測量發(fā)電機轉子絕緣，故可判斷，6至8、2至4端子間沒有出現(xiàn)由于積灰過多而導致短接的現(xiàn)象；

2）在8至12端子短接時，發(fā)電機轉子絕緣監(jiān)測裝置所測量的絕緣為8至12端子間的絕緣，測量得到的轉子絕緣值將降至0MΩ。

3）在現(xiàn)場觀察某廠轉子絕緣監(jiān)測柜內發(fā)電機轉子絕緣監(jiān)測柜內轉子接地保護與轉子絕緣監(jiān)測裝置切換把手安裝方式后可看出，由于2、4、6、8、10、12端子與1、3、5、7、9、11端子分別位于切換把手的朝上部分與朝下部分，上下部分因為安裝方式的原因，難以出現(xiàn)因灰塵過多導致上部、下部端子間出現(xiàn)短接的現(xiàn)象，當時裝置所顯示絕緣值也不會穩(wěn)定顯示0.80MΩ，故可判斷出切換把手上部2、4、6、8、10、12端子與切換把手下部1、3、5、7、9、11端子間沒有出現(xiàn)由于積灰過多而導致短接的現(xiàn)象；

4）發(fā)電機在運行時，轉子轉動造成電刷在集電環(huán)磨損，碳粉在集電環(huán)和集電環(huán)支架間堆積形成接地通道，經大軸接地，將會造成轉子絕緣降低。且發(fā)電機轉子下集電環(huán)距離上導油槽呼吸孔更近，以至于上導油槽呼吸孔排出的油霧與集電環(huán)磨損的碳粉結合容易在集電環(huán)支架堆積，并結油膩塊狀，在本次發(fā)電機第三次開機前，只對集電環(huán)碳粉進行了吹掃，并未拆卸電刷且未對集電環(huán)衛(wèi)生進行處理，而在此之前集電環(huán)上的油泥尚未被有效處理，有可能無法有效提升轉子絕緣。

4 整改措施

加強日常對轉子絕緣監(jiān)測切換把手上部衛(wèi)生的清掃，將該工作納入機組勵磁回路衛(wèi)生清掃工作中。