发电机定子接地保护动作探讨

（中国能源建设集团湖南省火电建设公司电力调试院，湖南 株洲 412000）

发电机定子接地保护动作探讨

王 伟

（中国能源建设集团湖南省火电建设公司电力调试院，湖南 株洲 412000）

本文通过介绍一起发电机定子接地保护动作的现象及分析、处理情况，分析定子接地保护动作的原因，探讨预防定子接地保护动作的方法和措施。环氧树脂板虽然具有良好的绝缘性能，但是容易凝露受潮，受潮后绝缘性能迅速变差，因此，不能作为密闭高压设备的绝缘材料和封堵材料，禁止作为室外高压设备的绝缘材料和封堵材料。

发变组保护；发电机定子接地保护；保护动作；探讨

发电机定子接地保护也称发电机3U0保护，属于发电机的主保护，一般整定值约为10V，保护动作有1——2S的延时。但是定子接地保护具有反映灵敏，提前发现事故，并预防事故进一步扩大的作用。本文以蒙古第三热电厂改扩建50MW机组为例，对发电机定子接地保护作用进行说明。

1 基本原理及作用

蒙古第三热电厂50MW机组发变组保护采用国电南京自动化股份有限公司的DT801系列保护,电量保护型号为DGT801UB，非电量保护型号为DGT801E。此保护采用独创的双电源双CPU并行处理技术，结构先进，性能优良，调试和维护人性化，运行安全可靠。

本机组发电机定子接地保护采用基波零序电压式定子接地保护，保护范围为由机端至机内90%左右的定子绕组单相接地故障，作为小机组的定子接地保护。也可与三次谐波定子接地保护合用，组成大﹑中型发电机的100%定子接地保护。

保护接入3U0电压取自发电机机端TV开口三角绕组两端，为确保TV一次断线时保护不误动，需引入TV断线闭锁。

本定子接地保护设置有性能良好的三次谐波过滤器，因此，3U0动作值应按躲过正常运行时TV开口三角绕组可能出现的最大基波零序电压来整定，动作值为8V，延时为2.5S。

图1 #9发电机组一次系统接线图

2 系统简介

蒙古第三热电厂50MW机组9号发电机组额定功率为50MW。发电机出口电压为10.5kV，以发电机—变压器组单元接线方式接入厂内110kV变电站。本机组启动/备用电源从老厂6 kV母线上引接，并经电缆直接接入6kV工作段备用电源进线柜。 高压厂用变压器由主变低压侧引接，接入6kV工作段工作电源进线柜，供6kV厂用电源，见图1。

3 保护动作情况探讨

2014年07月01日23：03，由于突发的暴雨，引起发电机定子接地保护动作，发变组保护动作于全停，跳开发变组高压侧开关﹑灭磁开关﹑6kV工作电源进线开关，启动厂用电源切换，关闭主汽门。保护动作故障录波图见图2。

从上图中可以看出，在故障发生时，因为发电机中性点为经避雷器接地，发电机3U0瞬时增大为相电压值，A﹑B两相电压增大为线电压值，故障相C相维持相电压值，三相电流维持原值不变。

发变组保护动作记录见图3。

从发变组保护动作记录可以看出，发电机3U0值为相电压103.7V（瞬时值），与故障录波信息一致。

故障发生后检查发电机绝缘正常，主封闭母线C相绝缘为0.2MΩ。因此，决定重点检查检查主封闭母线，发现封闭母线封堵用的环氧树脂板有明显碳化痕迹，可以确定为故障发生点，见图4。

由此，我们可以得出以下结论：

3.1 发电机定子接地是由于主封闭母线C相接地引起，保护动作正确，预防了事故进一步扩大。

3.2 环氧树脂板虽然具有良好的绝缘性能，但是容易凝露受潮，受潮后绝缘性能迅速变差，因此，不能作为密闭高压设备的绝缘材料和封堵材料，禁止作为室外高压设备的绝缘材料和封堵材料。

图2 发电机定子接地保护动作故障录波图

图3 发变组保护动作记录

图4 碳化的主封母环氧树脂堵板

3.3 发电机定子接地保护反映灵敏，能有效反映出发电机及封母上的接地故障，是预防发电机定子接地的主保护。

4 事故处理情况探讨

发电机定子接地保护动作后，根据要求对发电机﹑主变﹑高厂变﹑主封母等设备进行了全面检查，确认故障点发生在主封母后，要求对主封母进行重点全面检查，处理完成后重新进行一次交接试验等级下的交流耐压试验，试验合格后，才能进行再次开机并网。

对安装不规范的主封母至主变联络处（见图5），必须进行全面整改，尽快拿出符合规范要求的整改方案，在下一次停机期间进行整改。

图5 不规范的主封母联络安装处

结语

此次发电机定子接地保护动作虽然是由于恶劣极端天气（暴雨）引起的，但是偶然中具有必然性，根本原因还是由于主封母质量缺陷和不规范安装造成的。所以，机组的安全稳定运行需要多处把关，从设计﹑设备制造﹑安装﹑调试﹑监理﹑质检﹑运行等多处把关，才能预防事故的发生。

[1] GBT 50062-2008，电力装置的继电保护和自动装置设计规范[S]．

[2]国电南京自动化股份有限公司．DGT/801系列数字式发电机变压器组保护装置 技术说明书[Z]．

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