防止发电机非全相运行措施
| 适配人群 | 继电保护员,电气运行值班员,变电检修工 | 使用场景 | 500kV变电所操作,发电机并网,非全相故障处置 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 防止开关非全相运行、失灵保护误动拒动、发电机负序过热、非同期并列这些事发生。 | ||
| 适用范围 | 500kv变电所开关、刀闸、发变组保护、同期装置、发电机本体。 | ||
| 职责分工 | 值班员盯操作,继保员管校验,运行人员查电流,检修人员处理接头。 | ||
| 管理要求 | 压板必须投、三相动作要查、慢返保护不接入、串电流判据、同期装置常检、转速达标才合闸。 | ||
| 监督与检查 | 值长每班查压板和操作记录,继保专责每月核对回路,没做到就重学规程再考试,问题未闭环暂停操作权。 | ||
1.500kv变电所各开关非全相压板必须投入。
2.500kv变电所各开关、刀闸操作时必须检查其三相动作一致性合格,且接触良好。
3.用于起动失灵保护的发变组保护出口应不包含可能慢返回的保护(如瓦斯保护、断水保护及热工保护)。
4.校验500kv变电所各开关非全相保护回路的完好性,以保证出现非全相时断路器可靠断开。
5.当500kv开关出现非全相而开关拒动时失灵保护应可靠动作以切除故障开关。
6.为提高保护可靠性,在用于起动失灵的发变组保护出口外须串一个“断路器电流判据”并能反映断路器的非全相开断。
7.断路器失灵保护的相电流判别元件动作时间和返回时间均不应大于20ms。
8.发电机在额定参数下连续运行,不平衡电流应≤8%额定电流,且每相电流均不能超过额定值。
9.当负序电流大于8%额定电流,应降低有功、无功负荷,将负序电流限制在允许范围内,检查原因并消除。
10.短时负序电流满足(i2/in)t≤10s的要求,否则保护将解列停机。
防止发电机非同期并列措施
1. 定期对同期装置进行检查、试验,确保同期装置工作可靠。
2. 当汽轮机转速达额定转速时,方可合发电机出口开关。
3. 检查机组二次电缆是否有中间接头,如有应检查接头的接触电阻和绝缘处理情况,发现问题及时处理。
防止发电机非全相运行措施:防止发电机的损坏事
| 适配人群 | 电气点检员,继保专责,励磁系统运维员 | 使用场景 | 发电机大修,非同期并网试验,定子接地故障处置 |
|---|
“为了防止发电机的损坏事故发生,应严格执行《发电机反事故技术
措施》《发电机反事故技术措施补充规定》(能源部发[1990]14号)、 (能源部、机电部电发[1991)87号)和(国电发[1999]579号)等各项规定,并结合格里桥电站现场实际设备,并重点要求如下。
一、 防止定子相间短路
1、 防止定子绕组端部松动引起相间短路。
检查定子绕组端部线圈的磨损、紧固情况。200mw及以上的发电机在大修时应做定子绕组端部振型模态试验,发现问题应采取针对性的改进措施。对模态试验频率不合格(振型为椭圆、固有频率在94-115hz之间)的发电机,应进行端部结构改造。
防止在役发电机定子线棒因松动造成绝缘磨损的主要措施是,加强机组检修期间发电机定子绕组端部的松动和磨损情况的外观检查,以及相应的振动特性试验工作。每次大修、小修都应当仔细检查发电机定子绕组端部的紧固情况,仔细查找有无绝缘磨损的痕迹,尤其是发现有环氧泥时,应当借助内窥镜等工具进行检查。若发现定子绕组端部结构有松动现象,除应重新紧固外,还应仔细进行振动模态试验,确认固有频率已达到规定值(避开94-115hz),根据测试结果确定检修效果。
2、防止定子绕组相间短路。
加强对发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管
水接头等处绝缘的检查。按照《电力设备预防性试验规程》(dijt596-1996),对定子绕组端部手包绝缘加直流电压测量,不合格的应及时消缺。”
发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处是发电机机
械强度和电气强度先天性比较薄弱的部位,事故统计表明,其也是发电机定子绕组相间短路事故多发部位。因此,应加强对大型发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处绝缘的检查。
二、 防止转子匝间短路
运行的发电机,应在停机过程和大修中分别进行动态、静态匝间短路试验,有条件的可加装转子绕组动态匝间短路在线监测装置,以便及早发现异常。
因此,防止转子匝间短路故障主要措施:首先,应改善转子匝间绝缘的制造
工艺,提高转子匝间绝缘的质量水平。其次,应加强转子在制造、运输、安装及检修过程中的管理,防止异物进人发电机。因为转子匝间绝缘比较薄弱,即使在制造、运输、安装及检修过程中有焊渣或金属屑等微小异物进入转子通风道内,也足以造成转子匝间短路。
三、防止发电机转子上零部件断裂飞逸
1..对转子结构设计不合理,自投入运行以来,已出现裂纹、变形、小齿掉块等故障的发电机,应该结合大修,在可能条件下进行改进处理。
2.在检修中应检查转子上零部件处是否有裂纹、位移、接触腐蚀等异常情况,如发现问题,应解体检查处理。
3.新机投产和旧机大修中,应对平衡螺丝、平衡块、风扇固定螺丝、引线固定螺丝等逐个进行细致检查,如发现有松动或未锁紧的应予以止动锁紧;应对风扇叶片进行探伤检查,如发现有伤痕和裂纹,应根据情况进行处理或更换。
4.在发电机转动部件上增设部件或改造部件时,必须经过细致的强度验算和试验,材质和工艺质量必须符合要求,并经主管省局审批后,才可施行。
5.应加强机组电刷和滑环的运行、维护、和检修工作。
四、 防止发电机非全相运行
防止发电机非全相运行。发电机、变压器断路器出现非全相运行时,其相关保护应及时起动断路器失灵保护,在断路器无法断开时,断开与其连接在同一母线上的所有电源。
发电机的非全相运行主要是由于断路器一相未断开或未合上而造成不对称负荷,这时在定子绕组中有负序电流,它产生的磁场对于转子是以2倍频率旋转,这种旋转磁场在转子本体、槽楔和护环感应出2倍频率的负序电流,该电流在这些部件上和各部件的接触处产生很大的附加损耗和温升,产生局部过热。负序电流过大将烧坏发电机转子齿部、槽楔和护环嵌装面烧熔和产生裂纹。
五、防止发电机非同期并网。”
发电机非同期并网过程类似电网系统中的短路故障,其后果是非常严重的。发电机非同期并网产生的强大冲击电流不仅危及电网的安全稳定,而且对并网发电机组、主变压器将产生巨大的破坏作用。为了避免发电机非同期并网事故的发生,对于新投产机组、大修机组及同期回路(包括电压交流回路、控制直流回路、整步表、自动准同期装置及同期把手等进行过改动或设备更换的机组,在第一次并网前必须进行以下工作。
1)对同期回路进行全面、细致的校核(尤其是同期继电器、整步表和自动准同
期装置应定期校验)。条件允许的可以通过在电压互感器二次侧施加试验电压(注意必须断开电压互感器)的方法进行模拟断路器的手动准同期及自动准同期合闸试验。同时检查整步表与自动准同期装置的一致性。
2)倒送电试验(新投产机组)或发电机一变压器带空载母线升压试验(检修机
组)。校核同期电压检测二次回路的正确性,并对整步表及同期检定继电器进行实际校核。
3)假同期试验。进行断路器的手动准同期及自动准同期合闸试验,同期(继电器)闭锁试验,检查整步表与自动准同期装置的一致性。
4)断路器操作控制二次回路电缆绝缘满足要求。
5)核实发电机电压相序与系统相序一致。
此外,发电机在自动准同期并网时,必须先在“试验”位置检查整步表与自动准同期装置的一致性(以防止自动准同期装置故障),然后“投入”自动准同期装置并网。
六、 防止发电机局部过热
当发电机由于某种原因发生绝缘局部过热时,绝缘体将分解散发出特有的物质,通过取样进行色谱分析,可以判断过热的材质和过热程度,以便于确定应采取的措施,防止故障的扩大。
七、 防止发电机内遗留金属异物
1、 建立严格的现场管理制度,防止锯条、螺钉、螺母、工具等金属杂物遗留在定子内部,特别应对端部线圈的夹缝、上下渐伸线之间位置作详细检查。
2、 大修时应对端部紧固件(如压板紧固的螺栓和螺母、支架固定螺母和螺栓、引线夹板螺栓、汇流管所用卡板和螺栓等)紧固情况以及定子铁芯边缘矽钢片有无断裂等进行检查。
八、 防止定子单相接地故障
当发电机定子回路发生单相接地故障时,允许的接地电流发电机定子接地保护的动作整定值的要求确定。当定子接地保护报警时,应立即停机。为跳闸。
九、 防止转子一点接地
当发电机的转子绕组发生一点接地时,应立即查明故障点与性质。如系稳定性的金属接地,应立即停机处理。”
十、防止励磁系统故障引起发电机损坏。
1、 严格执行省电力调度中心有关发电机低励限制和pss的定值要求,并在大修校验。自动励磁调节器的过励限制和过励保护的定值应在制造厂给定的容许值内,并大修校验。
2、励磁调节器的自动通道发生故障时应及时修复并投入运行。严禁发电机在手动励磁调节(含按发电机或交流励磁机的磁场电流的闭环调节)下长期运行。在手动励磁调节运行期间,在调节发电机的有功负荷时必须先适当调节发电机的无功负荷,以防止发电机失去静态稳定性。
3、在电源电压偏差为 10%~-15%、频率偏差为 4%~-6%时,励磁控制系统及其继电器、开关等操作系统均能正常工作。
4、在机组起动、停机和其他试验过程中,应有机组低转速时切断发电机励磁的措施。
十一、防止发电机、封闭母线等着火
当发电机着火时,立即解列停机。在确认发电机已解列后,空冷发电机应根据现场的水灭火装置使用规程,立即向机内喷水,直到火完全熄灭为止。
当发电机封闭母线等处着火时,按火灾事故应急预案处理,直到火完全熄灭为止。
防止发电机非全相运行措施:防止发电机损坏预防
| 适配人群 | 电气点检员,继保调试员,汽机检修工 | 使用场景 | 发电机大修,氢冷机组运行,水内冷系统维护 |
|---|---|---|---|
| 制定目的 | 怕发电机出问题坏掉,影响发电,所以得定些办法防着。 | ||
| 适用范围 | 50mw以上各种发电机设备。 | ||
| 职责分工 | 运行人员盯温度湿度,检修人员查线圈松动,技术员做试验测数据。 线圈不能松、氢气不能湿、油路不能堵、水路不能漏、转子不能短路、氢气不能漏。 | ||
| 监督与检查 | 日常巡检看记录,专责人每月查一次,没做到就通报批评扣绩效,严重就停工整改。 | ||
为了防止发电机的损坏事故发生,结合实际情况,制定本措施。
1 适用范围
本措施适用于50mw及以上各类型的发电机设备。
2 主要依据
防止电力生产重大事故的二十五项重点要求(国电发[2000]589号)
大型汽轮发动机定子绕组端部动态特性的测量及评定(dl/t 735—2000)
电力设备预防性试验规程(dl/t 596—1996)
氢冷发电机氢气湿度技术要求(dl/t 651—1998)
运行中氢冷发电机用密封油质量标准(dl/t 705)
大型发电机内冷水质及系统技术要求(dl/t 801—____)
电工术语旋转电机(gb/t 2900.25—94)
3 术语及定义
匝间短路——指电机线圈同一绕组的匝与匝之间绝缘损坏并形成电气通路。
相间短路——指电机线圈不同绕组之间绝缘损坏并发生不正常的电气通路。
4防止定子绕组端部松动引起相间短路
检查定子端部线圈的磨损、紧固情况。200mw及以上的发电机在新安装和大修时应做定子绕组端部振型模态试验,发现问题应采取针对性的改进措施。对模态试验频率不合格(振型为椭圆、固有频率在94hz~115hz之间)的发电机,应依据《大型汽轮发动机定子绕组端部动态特性的测量及评定》(dl/t 735-2000)进行综合评定,有条件时加装在线振动检测系统。对已经出现大范围松动、磨损情况的发电机,应进行端部结构改造。
5防止定子绕组相间短路
5.1 加强对大型发电机环形接线、过渡引线、鼻部手包绝缘、引水管水接头等处绝缘的检查。按照《电力设备预防性试验规程》(dl/t 596—1996),对定子绕组端部手包绝缘和绝缘盒处施加直流电压测量,不合格的应及时消缺。对进口发电机可参照执行。
5.2 严格控制氢冷发电机氢气的湿度在规定允许的范围内,并做好氢气湿度的控制措施,包括确保氢气干燥器处于良好的工作状态、停机时仍可以继续除湿、防止湿度检测仪表指示误差误导运行人员等。
5.3密封油系统回油管路必须保证回油状态畅通,防止因密封油消泡箱满油造成向发电机内进油。密封油系统油净化装置和自动补油装置应随发电机组投入运行。发电机密封油含水量等指标,应按《运行中氢冷发电机用密封油质量标准》(dl/t 705)严格控制,并列入定期检测项目。
5.4 监测定子绕组内冷水箱中氢气含量,在氢气含量超标或急剧增加时,应及时查找原因和处理。
6 防止定、转子水路堵塞、漏水
6.1 防止水路堵塞过热。
6.1.1 水内冷系统中的管道、阀门的橡胶密封圈应全部更换成聚四氟乙烯垫圈。
6.1.2 安装定子内冷水反冲洗系统,定期对定子线棒进行反冲洗。反冲洗系统的所有钢丝滤网应更换为激光打孔的不锈钢板新型滤网,防止滤网破碎进入线圈。
6.1.3 大修时,对水内冷定子、转子线棒应分路做流量试验,采用“热水流流量”试验方法。
6.1.4 扩大发电机两侧汇水母管排污口,并安装不锈钢法兰,以便清除母管中的杂物。
6.1.5 水内冷发电机水质应严格控制规定范围。为减缓铜管腐蚀,必须控制ph值在7.0~9.0之间。
6.1.6 严格保持发电机转子进水支座石棉盘根冷却水压低于转子内冷水进水压力,以防石棉材料破损物进入转子分水盒内。
6.1.7 定子线棒层间测温元件的温差和出水支路的同层各定子线棒引水管出水温差应加强监视。温差控制值应按制造厂规定,制造厂未明确规定的,应按照以下限额执行:定子线棒层间最高与最低温度间的温差达8℃或定子线棒引水管出水温差达8℃时应报警,应及时查明原因,此时可降低负荷。定子线棒温差达14℃或定子引水管出水温差达12℃,或任一定子槽内层间测温元件温度超过90℃或出水温度超过85℃时,在确认测温元件无误后,应立即停机处理。
6.2 为防止发电机漏水,重点应对绝缘引水管进行检查,引水管外表应无伤痕,严禁引水管交叉接触,引水管之间、引水管与端罩之间应保持足够的绝缘距离。
6.3 防止转子漏水。
6.3.1 水内冷发电机发出漏水报警信号,经判断确认是发电机漏水时,应立即停机处理。
6.3.2 选装灵敏度可靠的漏水报警装置,应做好调试、维护和定期检验工作,确保装置反应灵敏、动作可靠。
6.3.3 转子绕组复合引水管应更换为有钢丝编织护套的复合绝缘引水管。
6.3.4 为了防止转子线圈拐角断裂漏水,至少将qfs2-100-2型和qfs-125-2型机组的出水铜拐角全部更换为不锈钢材质。
6.3.5 推广双水内冷发电机用气密试验代替水压试验。
7 防止转子匝间短路
7.1 调峰运行的发电机,应在停机过程和大修中分别进行动态、静态匝间短路试验,有条件的可加装转子绕组动态匝间短路在线监测装置,以便及早发现异常。
7.2 已发现转子绕组匝间短路较严重的发电机应尽快消缺,以防转子、轴瓦磁化,差压阀失控造成严重漏氢、漏油。若检修时发现转子、轴承、轴瓦已磁化,应退磁处理。退磁后要求剩磁参考值为:轴瓦、轴颈不大于2×10-4t(特斯拉),其他部件小于10×10-4t。
8 防止漏氢
8.1 大修后气密试验不合格的氢冷发电机严禁投入运行。
8.2 为防止氢冷发电机的氢气漏入封闭母线发生氢爆事故,在发电机出线箱与封闭母线连接处应装设隔氢装置,并在适当地点设置排气孔。应按时检测氢冷发电机封闭母线外套内氢气体积含量,当氢气含量超过1%时,应停机查漏消缺。
8.3 应按时检测氢冷发电机油系统、主油箱内、内冷水箱内的氢气体积含量,超过1%时,应停机查漏消缺。当内冷水箱内的含氢量达到3%时应报警,在120h内缺陷未能消除或含氢量升至20%时,应停机处理。
8.4 密封油系统平衡阀、压差阀必须保证动作灵活、可靠,密封瓦间隙必须调整合格。若发现发电机大轴密封瓦处轴颈有磨损的沟槽,应及时处理。
9 防止发电机非全相运行
发电机变压器组的主断路器出现非全相运行时,其相关保护应及时起动断路器失灵保护,在主断路器无法断开时,断开与其连接在同一母线上的所有电源。
10 防止发电机非同期并网
为避免发电机非同期并网事故的发生,对于新投产机组、大修机组及同期回路(包括电压交流回路、控制直流回路、整步表、自动准同期装置及同期把手等)进行过改动或设备更换的机组,在第一次并网前必须进行如下工作:
10.1 对同期回路进行全面、细致的校核(尤其是同期继电器、整步表和自动准同期装置应定期校验)。
10.2 倒送电试验(新投产机组)或发变组带空母线升压试验(检修机组)。
10.3 进行假同期试验。
10.4 发电机在自动准同期并网时,必须先在“试验”位置检查整步表与自动准同期装置的一致性(以防止自动准同期装置故障),然后再“投入”自动准同期装置并网。
10.5断路器操作控制二次回路电缆绝缘满足要求。
10.6核实发电机电压相序与系统相序一致。
11 防止发电机局部过热
11.1 发电机绝缘过热监测器过热报警时,应立即取样进行色谱分析,必要时停机进行消缺处理。
11.2 应对氢内冷转子进行通风试验。
12 防止发电机内遗留金属异物
12.1 建立严格的现场管理制度,防止锯条、螺钉、螺母、工具等金属杂物遗留在定子内部,特别应对端部线圈的夹缝、上下渐伸线之间位置作详细检查。
12.2 大修时应对端部紧固件(如压板紧固的螺栓和螺母、支架固定螺母和螺栓、引线夹板螺栓、汇流管所用卡板和螺栓等)紧固情况以及定子铁芯边缘矽钢片有无断裂等进行检查。
13 防止励磁系统故障引起发电机损坏
13.1 对有进相运行或长期高功率因数运行要求的发电机应进行进相运行试验,按电网稳定运行的要求、发电机定子边段铁芯和结构件发热情况及厂用电压的要求来确定进相运行深度。进相运行的发电机励磁调节器应放自动运行,低励限制器必须投入,并依据进相试验结果进行整定,自动励磁调节器应定期校核。有进相运行工况的发电机,其低励限制的定值应在制造厂给定的容许值和保持发电机静稳定的范围内,并定期校验。
13.2 励磁调节器的自动通道发生故障时应及时修复并投入运行。严禁发电机在手动励磁调节(含按发电机或交流励磁机的磁场电流的闭环调节)下长期运行。在手动励磁调节运行期间,在调节发电机的有功负荷时必须先适当调节发电机的无功负荷,以防止发电机失去静态稳定性。
13.3 在电源电压偏差为 10%~-15%、频率偏差为 4%~-6%时,励磁控制系统及其继电器、开关等操作系统均能正常工作。
13.4 在机组起动、停机和其他试验过程中,应有机组低转速时切断发电机励磁的措施。
14防止转子一点接地
14.1当发电机的转子绕组发生一点接地时,应立即查明故障点与性质。如系稳定性的金属接地,应立即停机处理。
14.2对参与调峰运行的200mw及以上容量的汽轮发电机,尤其对结构上未做调峰运行考虑的大型汽轮发电机,机组投运1年后,应进行检查和必要的修理。重点是拔下转子护环检查与本体嵌装部位有无裂纹和蚀坑,转子绕组端部有无变形,端部垫块有无松动和移位等。
14.3为杜绝护环飞裂恶性事故应采取以下措施:发电机转子在运输、存放及大修时应避免受潮及有腐蚀性气体;大修时应对转子护环进行全面的金属探伤。对已检出有裂纹、裂纹群及蚀坑者,应进行消缺处理,或更换为18mn18cr材料的新护环。
15防止定子单相接地故障
当发电机定子回路发生单相接地故障时,允许的接地电流值如表15-1规定。发电机定子接地保护的动作整定值按表15-1的要求确定。当定子接地保护报警时,应立即停机。200mw及以上容量的发电机的接地保护装置宜作为跳闸。
表15-1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值
发电机额定电压/kv
发电机额定容量/mw
接地电流允许值/a
10.5
100
3
13.8~75
125~200
2(氢冷发电机为2.5)
18~20
300~600
1
16为实现定子铁心故障的早期诊断及预防,应以检查为主,辅以测试手段相结合的综合方法进行监控。
检修时若发现铁心存在较轻微的松弛现象,有条件时采取措施进行处理;当铁心存在严重松弛时,例如局部铁心出现裂齿、断齿等现象,必须采取措施及时处理,并查找形成缺陷的原因,及时纠正,避免故障现象的重复产生,防止扩大为定子绕组绝缘事故。









