发电机线圈短路事故.docx

发电机线圈短路事故【案例简述】2002 年 12 月 30 日 21 时 30 分，某厂 11 号发电机运行中有功 240MW，无功 90Mvar，此时，定子匝间短路光字牌亮，随后大、小差动保护动作，发电机跳闸，并伴有爆炸声响，现场检查发现发电机中性点接地变压器铁壳防护柜炸开甩出，中性点变压器线圈有火苗，局部过热报警仪抽取 H2样的玻璃管断裂处有火焰喷出，发电机出线垂直段三个封闭母线外壳底部均烧熔成大洞。现场进行灭火工作到 21 时 40 分结束。【案例评析】发电机出线垂直段C相封闭母线与水平封闭母线联接处固定母线的支撑绝缘圆盘，因表面结露受潮爬电，对外壳闪络接地，另两相电位升高，发电机定子接地保护整定动作延时为 6.5s，未及跳闸，此间 A、B 两相也通过绝缘圆盘表面对外壳闪络，造成三相对地短路，由差动保护动作使发电机跳闸。 发电机投运前， 电厂检修人员曾做过母线对外壳的交流耐压试验，据此，在封闭母线内绝缘圆盘上不可能留有异物。可能性最大的是绝缘圆盘表面结露积水形成闪络。1.机内端部线圈未发现异常，但第 11 号槽线圈端部水接头并头套(俗称板烟斗)处有漏水，由制造厂处理修复。2.机外的出线套管处，有一组 H2 冷却器冷却水引水管处有裂缝漏水，已有数天之久，漏水地点离垂直段封密母线 A 相较近，已由制造厂协助处理解决。3.中性点变压器严重过热烧毁， 修理时查出高压线圈里层多处匝间短路，二处有明显烧熔。变压器铭牌容量 30kW，20kVO.23kV、1.5A1304A 绝缘为 H 级。但在高压线圈间使用黄腊绸，端部还有青壳纸类绝缘。绝缘水平较低，在发电机定子出现接地至三相短路跳闸的这段时间内过载约 1.89 倍， 变压器内部已出现层间短路。发电机定子接地保护动作时限为 6.5s，故上述过程发生持续的时间不超过 6.5s。变压器次级负载电阻为 O.45，215A，由四组生铁电阻共 88 片串联而成，抽头接出处为 O.54。在接头和电阻片间云母片和绝缘套管有过热烧损。4.固定支撑母线的绝缘圆盘，是酚醛纸质层压板材料制成，沿面呈波纹形。沿面爬电距离实测 280mm 垂直段封闭母线区无强迫空气对流设施，在该段封闭母线外壳上端留有缝隙与外界大气相通。如因环境洁净情况变化，或附近有管路泄漏等易在圆盘表面结露和积水。本次事故中，C 相圆盘表面有明显的电弧闪络烧毁痕迹，另二相圆盘表面呈片状烧毁。【案例警示】1.需长期保持封闭母线附近环境的清洁和无滴漏运行。防止异物或水珠落入。2.对垂直段封闭母线及母线支撑绝缘圆盘作改进（1）将垂直段封闭母线具有微正压强迫空气对流的水平段封闭母线风路相联，使垂直段封闭母线内空气流动可防止结露。（2）目前母线支撑绝缘圆盘表面爬电距离只有 1.21cmkV。据有关绝缘专委会讨论意见，以往引用苏联标准，户内电气设备爬电距离为 1.11.2cmkV，但运行中闪络较多，应参照相应户外电气设备标准，对于该处可不低于 1.7cmkava，则需改进结构，增加表面爬距。如在表面复以硅橡胶(RTV)绝缘，对凝露情况，也能改善。（3）对中性点接地变压器的产品质量进行检查检验，如设计容量和绝缘水平等，不符合要求的应及时整修。（4）对目前发电机定子接地保护整定的动作跳闸时间 6.5s，应作研究能否调整。如缩短为 23s。（5）对同类型机组作对比检查，防止同类事故重复发生。（6）与发电机相联的主变压器，受到三相突然短路冲击，需有相应监视检查措施。