发电机V相电压异常情况分析及处理

发电机V 相电压异常情况分析及处理
Analy sis and T reatment of Generator V Phase Voltage A bnormal
赵利权1,蔡　振2,于敬红2
(1.吉林省电力有限公司电力科学研究院,长春　130021;2.大唐辽源发电厂,吉林　辽源　136200)
摘　要:针对某电厂发电机机端V 相电压异常情况,分别采用了指针式万用表、数字式万用表和SY 3000系列智能三相电力参数测试仪对发电机机端二次电压进行了测试,结果为发电机机端V 相一次熔断器熔断,将V 相一次熔断器更换后,发电机机端电压恢复正常。

关键词:发电机;电压异常;一次熔断器
中图分类号:T M 311 文献标志码:B 文章编号:1009-5306(2013)03-0048-02
收稿日期:2013-03-07
作者简介:赵利权(1965-),男,高级工程师,从事电力系统励磁及保护专业工作。

电厂发电机出口电压若出现异常状态,通过使用不同性能的仪表测量电压和相位数据,特别是使用SY 3000系列智能三相电力参数测试仪,对电压异常时的分析提供了直观的技术支持。

某电厂发电机端V 相电压异常,通过采取有效的安全措施,保证了机组的正常运行,避免了一次非正常停机。

1　故障前接线情况
该电厂发电机出口30乙电压互感器二次绕组共有3组线圈,第1组线圈接线为星形送至励磁调节器A 套;第2组线圈接线为星形送至发电机-变压器组(以下简称发-变组)保护B 屏,同时并至发-变组变送器柜作为发电机电调、协调功率变送器;第3组线圈接线为开口三角送至发-变组保护B 屏,同时送至发电机同期屏。

发-变组保护B 屏机端电压1
及励磁调节器A 套电压采样值出现异常,当时发电机组带248MW 负荷运行,同时兼顾供热任务。

2　故障测试数据及原因分析
2.1　故障测试数据
2010年2月4日在设备检查过程中,发现发-变组保护B 屏机端电压1及励磁调节器A 套电压采样值出现异常,30乙电压互感器二次电压测量数据见表1,30甲、30丙电压互感器U 、V 、W 三相电压值测试正常。

由于指针式仪表内阻比数字式仪表内阻大,所测量的电压实际值比较精确,因此采用指针式仪表测量。

SY3000系列智能三相电力参数测试仪不仅能测量电压的大小,同时可以测量电压的相位。

表1　30乙电压互感器二次电压测量数据
V
使用仪表测试位置U 相V 相W 相U V 相VW 相W U 相开口三角指针式
保护B 屏574757919197.5 5.6
调节器A 套
574957919097.8数字式
保护B 屏574557919197.5 5.8调节器A 套
574757919097.8智能式
保护B 屏574757919197.5 5.7调节器A 套
57
49
57
91
90
97.8
・
48・
2.2　故障原因分析
由于发电机三相电压并不是理想的三相对称,电压互感器的中性点电位并不完全是零,有一定的偏移,所以,在电压互感器V 相一次熔断器熔断时,V 相对地电压并不是理想状态下U 相对地电压与W 相对地电压的向量和,即V 相对地电压非57V ,而是47V,方向是与正常V 相对地电压相差180°。

由表1中测试数据可以看出,30乙电压互感器V 相二次电压指示异常的原因是30乙电压互感器V 相一次熔断器熔断。

正常运行时,发电机机端电压互感器U u 、U v 、U w
大小分别为57V,U uv 、U vw 、U wu 大小分别为97V,向量图见图1a ;当发电机机端电压互感器V 相熔断器熔断时,电压互感器V 相绕组首端电压大小等于中性点电压,同时等于U 相电压与W 相电压的向量
和U ′v =U ′n =U ′u +U ′
w ,即大小等于相电压,相位与正常运行时V 相电压相差180°。

由于在发电机实际运行状态下,电压互感器的中性点电位有一定的偏移,因此,实际测量U ′
u 、U ′
w 、分别对地电压为57V,U ′
v 地电压为46V ,而不是57V,U ′
uv 、U ′
vw 分别为91V ,而不是97V ,U ′
wu 为97V,向量图见图1b。

图1　电压互感器二次电压向量图
3　故障处理
为了保证在处理30乙电压互感器V 相二次电压指示异常时,机组能够安全稳定运行,必须采取下列安全措施。

a.退出发-变组保护B 屏与电压采样值相关的保护压板;将励磁调节器倒到B 套为主运行;由热工专业人员将电调、协调功率数据强制,并退出相应的热工保护。

b.断开30乙电压互感器V 相二次空气断路
器,其空气断路器上口对地电压分别为47、49V ,下口电压为0、0V ;拔下30乙电压互感器V 相二次航空插件;将30乙电压互感器V 相手车拉出,将电压互感器一次熔断器取下,用万用表检查电压互感器绝缘、绕组无异常。

c.用万用表测量熔断器电阻,测得电阻值为无穷大,确定为电压互感器一次熔断器熔断;取一个新的电压互感器一次熔断器,测量一次熔断器的电阻值为200 左右后,将新的电压互感器一次熔断器换上;将30乙电压互感器V 相手车推入工作位置,插入二次航空插件。

d .在发电机端子箱处测量电压互感器V 相二次空气断路器上口对地电压分别为57、57V,与U 、V 之间相位正确。

e .投入30乙电压互感器V 相二次空气断路器,检查发-变组B 屏采样值电压大小正常,相位正确,检查A 套调节器采样值电压大小正常,相位正确;检查变送器屏内电调、协调功率变送器指示功率正常,并且与分散控制系统内部显示功率数据一致,释放被强制的热工保护;逐次恢复发-变组B 屏保护被退出保护压板,使3号机组恢复正常运行。

4　结论及建议
本次发电机30乙电压互感器V 相二次电压异常原因为V 相一次熔断器熔断。

在电压互感器电压异常故障查找时,建议测量三相电压的大小及相位,可以大大缩短故障的查找的时间。

在机组运行情况下,更换电压互感器一次熔断器前,必须采取有效的准备工作和安全措施,将与该组二次电压有关的继
电保护压板退出,以免继电保护误动作切机;励磁调节器倒到电压正常显示的B 套运行,以免励磁调节器误强励;由热工专业人员将电调、协调功率数据强制,并退出相应的热工保护,以免相关热工保护误动作;在进行30乙电压互感器二次电压异常处理时,严格按照准备工作和安全措施进行,在更换电压互感器一次熔断器后,确认二次电压恢复正常后,将安全措施一项项解除,使机组恢复正常运行。

(编辑　李健平)
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