发电机电压互感器故障分析及处理

来源: 成都伯斯曼实业
发布时间:2014-10-16
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　　【摘要】根据莱钢能源动力厂50MW发电机组发生的电气设备，对所发生的发电机电压互感器故障进行分析，针对所发生的电气故障提出解决方法，提高了检修的效率，保证设备稳定运行。

　　【关键词】电压互感器故障分析处理

　　一发电机电压互感器功能及意义

　　发电机电压互感器是发电机电气系统重要组成部分，起到变换电压的目的。主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备。使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员进行隔离。电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次回路的电流大小由阻抗决定，阻抗减小，二次电流增大。

　　电压互感器一次保险保护范围是互感器内部故障，或电压互感器与电网连线的短路故障。二次保险是保护二次回路短路所引起的故障。发电机二次侧三相绕组接成开口三角形也是为了获得零序电压。供发电机定子接地保护所需的二次电压，同时根据该零序电压测量发电机的对地绝缘情况。

　　二设备故障介绍

　　2013年11月4日上午8：54，型钢能源动力厂热电车间2#35kV站后台10kV V段母线接地告警。10kV母线线电压在9.8kV和10.9kV之间波动，发电机的负荷55.5MW，电流3344A，无功30.98Mvar。9：04发电机定子接地保护动作。3#主变3531断路器跳闸。2#发电机解列。10kV V段母线失电。10kV V段母线所有高压开关跳闸。事故发生后，检修人员立即到厂变室、高压配电室及发电机各母线小室进行现场进行检查，10kV高配室、35kV高配室及厂变室均未发现异常，检查发电机PT小室时发现发电机出口测量及保护电压互感器烧毁。

　　三故障原因分析

　　50MW发电机出口侧PT柜电压互感器因产品质量不好、受潮、谐振，造成爆裂，是此次事故发生的主要原因。

　　经初步分析，此批次电压互感器在生产制造浇筑过程中C相内部存有气泡，导致电压互感器长期运行过程中出现C相直接接地，接地瞬间与A、B两相发生铁磁谐振，最终造成发电机出口PT烧坏。

　　在高压电力系统中，由于变压器、电压互感器等设备铁心电感的磁路饱和作用，激发产生铁磁谐振过电压。铁磁谐振可是基波谐振、高次谐波谐振、分次谐波谐振。在分次谐波谐振时，三相电压同时升高；在基波谐振时，两相电压升高，一相电压降低；在三次谐波谐振时三相电压同时升高。正常运行条件下，励磁电感相等，对地导纳相等，三相对地负荷平衡，中性点不发生位移。分次谐波谐振时过电压并不高，而电压互感器电流很大，可达额定电流的30～50倍，所以常常使电压互感器因过热而爆炸。基波谐振时过电流并不大，而过电压较高。高次谐波谐振时，一般电流不大，过电压很高，经常使设备绝缘损坏。

　　四解决、防范措施

　　1.故障发生后，立即组织人员赶到检修现场，详细询问设备运行情况及故障信息。

　　2.落实安全措施，停电、验电、挂牌、悬挂接地线，办理相关检修手续。

　　3.针对故障现象，结合图纸，查找故障点，对应相应元器件、线路进行检测、更换。

　　电压互感器绝缘应能承受额定工频电压3KV，二次绕组间耐受电压为0.5KV，二次绕组对地端子绝缘电阻不小于20MΩ。

　　3.若低压测保险熔断，应判别相别后立即更换。若再次熔断则不应在更换，需查明原因后另行处理。

　　4. 加强对电压互感器伏安特性试验及在线监视电压互感器运行的研究。

　　5. 加强对高压设备的点检检查力度，防止类似事件的再次发生。

　　五注意事项

　　1.电压互感器投运前，要按照规定的事项进行实验、检查。如测极性、联接组别等。

　　2.电压互感器的接线应保证正确，一次绕组和被测电路并联，

　　二次绕组应和所接仪表、继电保护装置并联，同时注意极性。