反措學(xué)習(xí)防止發(fā)電機(jī)損壞事故(電氣部分)

1、電氣專業(yè)反措學(xué)習(xí),防止發(fā)電機(jī)損壞事故（電氣部分）,前 言,《反措》第十一大項(xiàng)“防止發(fā)電機(jī)損壞事故”共計(jì)13條，涉及汽機(jī)和電氣兩大專業(yè)。其中，與電氣專業(yè)相關(guān)的共有9條。分別是：11.1、防止定子繞組端部松動引起相間短路 11.2、防止定子繞組相間短路11.4、防止轉(zhuǎn)子匝間短路11.6、防止發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行,前言,11.7、防止發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)11.10、發(fā)電機(jī)定子回路單相接地的處理11.11、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地的處理

2、11.12、有串補(bǔ)送出的發(fā)電機(jī)軸系扭振頻率的處理11.13、防止勵(lì)磁系統(tǒng)故障引起發(fā)電機(jī)損壞,防止定子繞組端部松動引起相間短路,反措原文： 檢查定子繞組端部線圈的磨損、緊固情況。200MW及以上的發(fā)電機(jī)在大修時(shí)應(yīng)做定子繞組端部振型模態(tài)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)采取針對性的改進(jìn)措施。對模態(tài)試驗(yàn)頻率不合格（振型為橢圓、固有頻率在94-115Hz之間）的發(fā)電機(jī)，應(yīng)進(jìn)行端部結(jié)構(gòu)改造。,防止定子繞組端部松動引起相間短路,細(xì)則1：檢修時(shí)檢查定子

3、繞組端部線圈及結(jié)構(gòu)件緊固情況。對存在松動和磨損的部位應(yīng)詳細(xì)記錄并查明原因，及時(shí)處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)端部有環(huán)氧泥時(shí)，必須仔細(xì)查找原因，必要時(shí)用內(nèi)窺鏡檢查下層線圈背部等處絕緣外觀情況。,防止定子繞組端部松動引起相間短路,細(xì)則2：200MW及以上容量的發(fā)電機(jī)，在新機(jī)安裝或每次大修時(shí)以及發(fā)生定子相間短路故障和定子改造后，均應(yīng)做定子繞組端部振型模態(tài)試驗(yàn)，并對每次試驗(yàn)數(shù)據(jù)歸檔保存，以掌握發(fā)電機(jī)的狀態(tài)變化。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)按DL/T 735《大型汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組

4、端部動態(tài)特性的測量及評定》的要求采取針對性改進(jìn)措施。,防止定子繞組端部松動引起相間短路,細(xì)則3：對新機(jī)應(yīng)要求制造廠能提供較高質(zhì)量的模態(tài)試驗(yàn)合格產(chǎn)品，并提供定子繞組端部模態(tài)出廠試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)。細(xì)則4：對模態(tài)試驗(yàn)判為不合格的發(fā)電機(jī)（振型為橢圓、固有頻率在94Hz~115Hz之間），經(jīng)局部調(diào)整不能解決問題的，應(yīng)考慮進(jìn)行端部結(jié)構(gòu)改造，但改造的具體實(shí)施應(yīng)當(dāng)由科研、管理以及包括制造部門在內(nèi)的有關(guān)專家先期進(jìn)行可行性論證。,防止定子繞組端部松動引起相間

5、短路,因?yàn)樵诰€監(jiān)測振動裝置可以提前發(fā)現(xiàn)振動方面的故障，有效防止突然事故的發(fā)生，保障發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行，而所需費(fèi)用相對端部改造節(jié)省得多，因此對于雖然試驗(yàn)結(jié)果不合格但運(yùn)行中尚未發(fā)現(xiàn)異常的發(fā)電機(jī)，建議優(yōu)先考慮在線圈端部加裝在線監(jiān)測振動裝置。振動傳感器應(yīng)首選光纖原理的探頭，測振系統(tǒng)應(yīng)選用性能可靠、業(yè)績好的產(chǎn)品。振動監(jiān)測點(diǎn)的定位應(yīng)結(jié)合模態(tài)試驗(yàn)選取在線圈端部可能發(fā)生較大振動的位置上。在線監(jiān)測裝置應(yīng)做好調(diào)試、維護(hù)和定期檢驗(yàn)工作，確保裝置長期可靠工作。,

6、防止定子繞組端部松動引起相間短路,事故案例1：盤山電廠#1機(jī)定子勵(lì)側(cè)端部磨損，更換定子全部線棒，停機(jī)118天的事故。事故案例2：石橫電廠#6機(jī)連續(xù)發(fā)生定子相間短路事故。事故案例3：澳大利亞新南威爾士電站3臺發(fā)電機(jī)8個(gè)月內(nèi)相繼由于發(fā)電機(jī)端部整體性差發(fā)生相間短路事故。,防止定子繞組相間短路,11.2.1加強(qiáng)對大型發(fā)電機(jī)環(huán)形引線、過渡引線、鼻部手包絕緣、引水管水接頭等處絕緣的檢查。按照《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 596―1996

7、），對定子繞組端部手包絕緣施加直流電壓測量，不合格的應(yīng)及時(shí)消缺。 11.2.2嚴(yán)格控制氫冷發(fā)電機(jī)氫氣的濕度在規(guī)定允許的范圍內(nèi)，并做好氫氣濕度的控制措施。,防止定子繞組相間短路,控氫措施1：認(rèn)真執(zhí)行DL/T651《氫冷發(fā)電機(jī)氫氣濕度技術(shù)要求》，控制發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度保持在機(jī)內(nèi)壓力下露點(diǎn)溫度―25℃～0℃之間；制氫站在給發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫時(shí)，須經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)源氫的含濕度達(dá)到濕度控制要求（露點(diǎn)溫度老機(jī)低于―25℃、新機(jī)低于―50℃）?？貧浯胧?：確

8、保發(fā)電機(jī)氫氣干燥器處于良好的工作狀態(tài)，定時(shí)檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并排除除濕積水，對設(shè)備故障應(yīng)及時(shí)檢修消缺，對除濕效果達(dá)不到要求的設(shè)備應(yīng)積極進(jìn)行技術(shù)改造和更換。新設(shè)備選型應(yīng)首選除濕效果好、工作可靠的分子篩吸附式干燥器，并應(yīng)帶有自循環(huán)風(fēng)機(jī)，以保證發(fā)電機(jī)組停機(jī)時(shí)仍可繼續(xù)除濕。,防止定子繞組相間短路,控氫措施3：制氫站及發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度的監(jiān)測儀表，應(yīng)首選性能可靠的鏡面式露點(diǎn)儀。用于檢測發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣的濕度計(jì)應(yīng)有防止油污染破壞測量效果的有力措施。在線監(jiān)

9、測的儀表，應(yīng)保證儀表具有能長期可靠工作的讀數(shù)準(zhǔn)確、防爆、防油污等基本要求。要防止因濕度儀表計(jì)量失準(zhǔn)對運(yùn)行人員的誤導(dǎo)，當(dāng)處于檢驗(yàn)期內(nèi)的濕度計(jì)指示濕度不合格時(shí)，應(yīng)首先排除濕度計(jì)本身的校準(zhǔn)問題。,防止定子繞組相間短路,控氫措施4：切實(shí)采取有效措施確保壓差閥、平衡閥跟蹤特性良好，防止向發(fā)電機(jī)內(nèi)漏油。密封油系統(tǒng)回油管路必須保證回油狀態(tài)暢通，防止因密封油箱滿油造成向發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)油。密封油系統(tǒng)油凈化裝置和自動補(bǔ)油裝置應(yīng)隨發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行。發(fā)電機(jī)密封油

10、含水量等指標(biāo)，應(yīng)按DL/T 705《運(yùn)行中氫冷發(fā)電機(jī)用密封油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》嚴(yán)格控制，并應(yīng)列入定期檢測項(xiàng)目。,防止定子繞組相間短路,發(fā)電機(jī)環(huán)形接線、過渡引線、鼻部手包絕緣、引水管接頭等處是發(fā)電機(jī)機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度先天性比較薄弱的部位，也是發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路事故多發(fā)部位。施加直流電壓測量，可以有效地發(fā)現(xiàn)上述部位的絕緣缺陷情況。,防止定子繞組相間短路,事故案例：大同二電廠#5機(jī)大修發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)出現(xiàn)嚴(yán)重裂紋事故。,防止轉(zhuǎn)子匝間短路,11.4

11、.1調(diào)峰運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，應(yīng)在停機(jī)過程和大修中分別進(jìn)行動態(tài)、靜態(tài)匝間短路試驗(yàn)，有條件的可加裝轉(zhuǎn)子繞組動態(tài)匝間短路在線監(jiān)測裝置，以便及早發(fā)現(xiàn)異常。11.4.2已發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路較嚴(yán)重的發(fā)電機(jī)應(yīng)盡快消缺，以防轉(zhuǎn)子、軸瓦磁化，差壓閥失控造成嚴(yán)重漏氫、漏油。若檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子、軸承、軸瓦已磁化，應(yīng)退磁處理。退磁后要求剩磁值為：軸瓦、軸頸不大于2×10-4T，其他部件小于10×10-4T。,防止轉(zhuǎn)子匝間短路,對新機(jī)轉(zhuǎn)子、返制造

12、廠進(jìn)行技術(shù)改造和修理的轉(zhuǎn)子，在制造廠內(nèi)必須進(jìn)行繞組匝間絕緣的動態(tài)檢驗(yàn)試驗(yàn)，對達(dá)不到JB/T 844《隱極式同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路判別方法》規(guī)定要求的，應(yīng)進(jìn)行處理直至合格。,防止轉(zhuǎn)子匝間短路,事故案例1：山東某電廠轉(zhuǎn)子制造時(shí)虛焊，運(yùn)行中脫焊發(fā)生拉弧引起匝間短路。事故案例2：沙嶺子電廠#1機(jī)組轉(zhuǎn)子繞組匝間短路接地故障。,防止發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行,11.6 發(fā)電機(jī)變壓器組的主斷路器出現(xiàn)非全相運(yùn)行時(shí)，其相關(guān)保護(hù)應(yīng)及時(shí)起動斷路器失靈保護(hù)，在主斷路器

13、無法斷開時(shí)，斷開與其連接在同一母線上的所有電源。,防止發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行,細(xì)則1：在發(fā)電機(jī)變壓器組的斷路器出現(xiàn)非全相運(yùn)行時(shí)，首先應(yīng)采取發(fā)電機(jī)降出力措施，然后由經(jīng)快速返回的“負(fù)序或零序電流元件”閉鎖的“斷路器非全相判別元件”，以獨(dú)立的時(shí)間元件的第一時(shí)限，啟動獨(dú)立的跳閘回路重跳本斷路器一次，并發(fā)出“斷路器三相位置不一致”的動作信號。細(xì)則2：發(fā)電機(jī)變壓器組的電氣量保護(hù)應(yīng)啟動失靈保護(hù)，啟動失靈保護(hù)的原則按本實(shí)施細(xì)則中23.5.1、23.5.2要

14、求執(zhí)行。,防止發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行,非全相事故案例1：發(fā)電機(jī)解列時(shí)一相拒跳。非全相事故案例2：一相拒跳導(dǎo)致發(fā)電機(jī)勵(lì)端表面嚴(yán)重過熱，產(chǎn)生裂紋。,防止非同期并網(wǎng),11.7.1發(fā)電機(jī)組配置的同期裝置及其輔助設(shè)備應(yīng)是定型、合格產(chǎn)品，并有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。11.7.2為避免發(fā)電機(jī)非同期并網(wǎng)事故的發(fā)生，對于新投產(chǎn)機(jī)組和大修時(shí)對同期裝置（包括交流電壓回路、控制直流回路、整步表、自動準(zhǔn)同期裝置及同期把手開關(guān)等）進(jìn)行過改動或設(shè)備更換的機(jī)組，在第一次并網(wǎng)前必

15、須進(jìn)行如下工作：,防止非同期并網(wǎng),對同期回路及同期裝置進(jìn)行全面、細(xì)致的校核和試驗(yàn)，其原理正確并滿足設(shè)計(jì)要求，包括電壓回路的極性校核，尤其是同期檢查繼電器、整步表和自動準(zhǔn)同期裝置應(yīng)定期校驗(yàn)。條件允許時(shí)，可在電壓互感器二次回路加電壓（加電壓時(shí)，應(yīng)做好安全措施，防止電壓反沖到一次側(cè)）進(jìn)行模擬試驗(yàn)，同時(shí)檢查交流電壓回路和整步表、同期檢查繼電器和自動準(zhǔn)同期裝置的一致性。確保其性能達(dá)到規(guī)定要求。,防止非同期并網(wǎng),進(jìn)行倒送電試驗(yàn)（新投產(chǎn)機(jī)組）或發(fā)變組

16、帶空母線升壓試驗(yàn)時(shí)（檢修機(jī)組），對并列點(diǎn)兩側(cè)電壓進(jìn)行幅值、相位、相序校核，并對同期檢查繼電器、整步表、自動準(zhǔn)同期裝置的二次回路進(jìn)行校驗(yàn)。 進(jìn)行假同期試驗(yàn)；并列點(diǎn)開關(guān)的兩側(cè)隔離刀閘斷開，帶同期電壓二次回路進(jìn)行手動準(zhǔn)同期及自動準(zhǔn)同期合閘試驗(yàn)。檢查同期檢查繼電器、整步表、自動準(zhǔn)同期裝置動作的一致性及同期電壓二次回路的正確性，檢查斷路器合閘控制回路的正確性、可靠性。,防止非同期并網(wǎng),在進(jìn)行同期系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)有同期檢查繼電器閉鎖合閘回路功能

17、，不能以任何理由取消同期檢查繼電器閉鎖回路。自動準(zhǔn)同期裝置、手動準(zhǔn)同期裝置、整步表和同期檢查繼電器每年應(yīng)校核一次。重要的二次回路電纜（如開關(guān)合閘二次回路電纜）應(yīng)安排定期進(jìn)行絕緣檢查。,防止非同期并網(wǎng),自動準(zhǔn)同期裝置導(dǎo)前時(shí)間、導(dǎo)前相角、頻差閉鎖動作值、壓差閉鎖動作值與整定值的誤差不得大于整定值的5%。 每次并網(wǎng)前應(yīng)先在“試驗(yàn)”位置檢查自動準(zhǔn)同期裝置是否處于正常狀態(tài)。同期檢查繼電器、整步表、自動準(zhǔn)同期裝置的動作是否一致，當(dāng)處于正常狀態(tài)時(shí)

18、，按運(yùn)行規(guī)程的要求“投入”自動準(zhǔn)同期裝置，進(jìn)行發(fā)電機(jī)并網(wǎng)操作。 在自動準(zhǔn)同期裝置控制發(fā)電機(jī)并網(wǎng)過程中，不需要運(yùn)行人員對并網(wǎng)操作進(jìn)行干預(yù)。若出現(xiàn)不正常情況應(yīng)停用自動準(zhǔn)同期裝置，檢查故障原因。,防止非同期并網(wǎng),事故案例：神頭電廠#1機(jī)組非同期并網(wǎng)事故。,發(fā)電機(jī)定子回路單相接地,11.10當(dāng)發(fā)電機(jī)定子回路發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許的接地電流值如表11-1規(guī)定。發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)的動作整定值按表11-1的要求確定。當(dāng)定子接地保護(hù)報(bào)警時(shí)，應(yīng)立即停

19、機(jī)。200MW及以上容量的發(fā)電機(jī)的接地保護(hù)裝置宜投跳閘。 200兆瓦及以上容量的發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)應(yīng)投入跳閘。但必須將零序基波段保護(hù)與零序三次諧波段保護(hù)的出口分開，零序基波段保護(hù)投跳閘，零序三次諧波段保護(hù)宜投信號。,發(fā)電機(jī)定子回路單相接地,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生一點(diǎn)接地,11.11當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí),應(yīng)立即查明故障點(diǎn)（在機(jī)內(nèi)還是機(jī)外）與性質(zhì)。如系轉(zhuǎn)子繞組穩(wěn)定性的金屬接地，應(yīng)立即停機(jī)處理。 加強(qiáng)對轉(zhuǎn)子集電環(huán)、刷架系統(tǒng)的運(yùn)行維

20、護(hù)和及時(shí)清理積留的碳粉，運(yùn)行人員應(yīng)按時(shí)進(jìn)行巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理集電環(huán)運(yùn)行溫度高、碳刷打火等故障隱患，防止形成環(huán)火造成事故。,防止次同步諧振,11.12發(fā)電廠應(yīng)準(zhǔn)確掌握有串聯(lián)補(bǔ)償電容器送出線路的汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭轉(zhuǎn)振動頻率，協(xié)助電網(wǎng)管理部門共同防止次同步諧振。 事故案例：美國南加州莫哈夫電廠1機(jī)組大軸突然嚴(yán)重?fù)p壞事故，且同樣事故10個(gè)月后再次發(fā)生。,防止勵(lì)磁系統(tǒng)引起發(fā)電機(jī)損壞,11.13.1有進(jìn)相運(yùn)行工況的發(fā)電機(jī)，其低勵(lì)限制的定值應(yīng)在制

21、造廠給定的容許值和保持發(fā)電機(jī)靜穩(wěn)定的范圍內(nèi)，并定期校驗(yàn)。有進(jìn)相運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)，應(yīng)由華北電科院協(xié)助進(jìn)行進(jìn)相試驗(yàn)，以此確定進(jìn)相深度，調(diào)整和檢驗(yàn)其低勵(lì)限制的定值。嚴(yán)格執(zhí)行華北電力集團(tuán)公司有關(guān)進(jìn)相運(yùn)行的規(guī)定，滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求。 機(jī)組低勵(lì)限制和保護(hù)定值應(yīng)滿足系統(tǒng)進(jìn)相運(yùn)行的要求。按集團(tuán)公司勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督管理辦法執(zhí)行。,防止勵(lì)磁系統(tǒng)引起發(fā)電機(jī)損壞,11.13.2自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的過勵(lì)限制和過勵(lì)保護(hù)的定值應(yīng)在制造廠給定的容許值內(nèi)，并定期校驗(yàn)。

22、對于高起始響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)其瞬時(shí)電流限制I段、II段和保護(hù)III段功能應(yīng)可靠，其定值計(jì)算、整定無誤，并定期進(jìn)行檢查。,防止勵(lì)磁系統(tǒng)引起發(fā)電機(jī)損壞,11.13.3勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的自動通道發(fā)生故障時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)并投入運(yùn)行。嚴(yán)禁發(fā)電機(jī)在手動勵(lì)磁調(diào)節(jié)（含按發(fā)電機(jī)或交流勵(lì)磁機(jī)的磁場電流的閉環(huán)調(diào)節(jié)）下長期運(yùn)行。在手動勵(lì)磁調(diào)節(jié)運(yùn)行期間，在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷時(shí)必須先適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無功負(fù)荷，以防止發(fā)電機(jī)失去穩(wěn)定性。未配置過電壓聯(lián)跳相應(yīng)磁場開關(guān)和事故工況下緊急

23、停機(jī)聯(lián)跳相應(yīng)磁場開關(guān)保護(hù)功能時(shí)，不允許發(fā)電機(jī)在手動調(diào)節(jié)勵(lì)磁方式下運(yùn)行。,防止勵(lì)磁系統(tǒng)引起發(fā)電機(jī)損壞,11.13.4在電源電壓偏差為+10%～-15%、頻率偏差為+4%～-6%時(shí)，勵(lì)磁控制系統(tǒng)及其繼電器、開關(guān)等操作系統(tǒng)均能正常工作。 勵(lì)磁控制裝置的工作電源應(yīng)可靠，電源要冗余設(shè)計(jì)，防止勵(lì)磁控制裝置失去工作電源而引起發(fā)電機(jī)失磁。11.13.5在機(jī)組啟動、停機(jī)和其他試驗(yàn)過程中，應(yīng)有機(jī)組低轉(zhuǎn)速時(shí)切斷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的措施。機(jī)組自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)配置有

24、V/F限制功能。,防止勵(lì)磁系統(tǒng)引起發(fā)電機(jī)損壞（華北網(wǎng)增補(bǔ)）,11.13.6大修時(shí)應(yīng)檢修發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)、勵(lì)磁機(jī)磁場開關(guān)及其配套滅磁元件。防止因滅磁開關(guān)、勵(lì)磁機(jī)磁場開關(guān)誤跳和滅磁元件故障引起發(fā)電機(jī)失磁對電力系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊或引起機(jī)組失步運(yùn)行。 11.13.7定期檢修時(shí)應(yīng)檢查保護(hù)動作出口跳發(fā)電機(jī)開關(guān)的可靠性，防止在事故停機(jī)狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)出口開關(guān)拒動。 11.13.8 200MW及以上容量的機(jī)組，為了便于分析發(fā)電機(jī)、變壓器故障，應(yīng)配置機(jī)組故障