鄭州熱電廠3號(hào)發(fā)電機(jī)為典型的發(fā)電機(jī)變壓器組（發(fā)變組）單元接線，發(fā)電機(jī)為東方電機(jī)廠生產(chǎn)的QFSN－200－2型，機(jī)組于1992年投運(yùn)，現(xiàn)處于穩(wěn)定運(yùn)行期。2001－11－18，3號(hào)發(fā)電機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)時(shí)機(jī)組帶有功負(fù)荷125 MW，無功負(fù)荷25 Mvar，對(duì)外供熱量160 t/h。
1 事故經(jīng)過
凌晨01：35，3號(hào)機(jī)集控室鈴響，中央信號(hào)盤發(fā)出“保護(hù)回路故障”和“故障錄波器動(dòng)作”光字，隨即喇叭叫，中央信號(hào)盤又出“發(fā)電機(jī)定子接地”、“主汽門關(guān)閉”、“斷水保護(hù)動(dòng)作”、“遠(yuǎn)方跳閘動(dòng)作”、“6 kV配電裝置故障”光字，發(fā)變組表計(jì)無明顯沖擊，發(fā)變組控制盤發(fā)電機(jī)出線開關(guān)Ⅲ建石1、滅磁開關(guān)Q7、勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜輸出開關(guān)Q4綠燈閃光，除副勵(lì)電壓表外，發(fā)變組其它表計(jì)均無指示；廠用電盤6kVⅠ、Ⅱ段出“BZT動(dòng)作”光字，6 kV高壓廠用電備用電源進(jìn)線開關(guān)6107，6207紅燈閃光，6kV高壓廠用電備用變壓器高壓側(cè)開關(guān)建備1綠燈平光，6 kVⅠ、Ⅱ段電壓表指示為0，高、低壓廠用電失電，集控室工作照明失去，保安電源聯(lián)動(dòng)正常，值班人員立即退出6107，6207聯(lián)動(dòng)開關(guān)，將上述跳閘開關(guān)復(fù)位后，發(fā)現(xiàn)Ⅲ建石1、Q7、6 kV高壓廠用電工作電源進(jìn)線開關(guān)6104，6204均為綠燈平光，紅燈閃光，由于燈光指示異常，為防止擴(kuò)大事故，在確認(rèn)6104，6204斷開后，于01：38，手動(dòng)合上建備1，高、低壓廠用電恢復(fù)正常。到保護(hù)間檢查，發(fā)變組保護(hù)A柜“發(fā)電機(jī)定子接地零序電壓”和“發(fā)電機(jī)定子接地三次諧波”發(fā)信、跳閘燈均亮，“主汽門關(guān)閉”和“發(fā)電機(jī)斷水”燈亮。值班人員對(duì)發(fā)變組所屬一次系統(tǒng)外觀進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。廠用電失壓期間，接于3號(hào)機(jī)UPS的機(jī)、爐所有數(shù)字監(jiān)視表計(jì)均無指示。02：35，在高低壓廠用電恢復(fù)正常后，3號(hào)發(fā)電機(jī)從0起升壓，當(dāng)定子電壓升至2 kV時(shí)，發(fā)電機(jī)零序電壓為2 V，當(dāng)定子電壓升至2.5 kV時(shí)，中央信號(hào)盤出“定子接地”光字，于是將發(fā)電機(jī)電壓降至0，斷開Q4和微機(jī)非線性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制開關(guān)KK1、KK2，通知檢修進(jìn)一步查找原因。運(yùn)行值班人員將發(fā)變組解備，并將發(fā)電機(jī)氣體置換后，檢修人員拆掉發(fā)電機(jī)5 m處出線，對(duì)發(fā)電機(jī)做交直流耐壓試驗(yàn)正常，封閉母線出線、主變及高壓廠用變做交流耐壓試驗(yàn)正常，然后逐一將發(fā)電機(jī)出線電壓互感器推入工作位置，做交流耐壓試驗(yàn)，當(dāng)推入發(fā)電機(jī)出線電壓互感器2YHA時(shí)，發(fā)現(xiàn)2YHA相泄漏電流達(dá)50 mA，其它相只有1 mA，遂判斷為2YHA故障，將其更換并恢復(fù)發(fā)電機(jī)接線，機(jī)組重新從0升壓正常。
2 原因分析及對(duì)策
此次事故原因通過電氣檢修做交、直流耐壓試驗(yàn)及更換發(fā)電機(jī)出線電壓互感器2YHA后，發(fā)電機(jī)重新零起升壓正常的情況看，可以確認(rèn)為是發(fā)電機(jī)出線電壓互感器2YHA相對(duì)地絕緣降低，造成發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作引起。
（1） 建備1開關(guān)未聯(lián)動(dòng)
BZT裝置為JCCB-031型廠用電源快切裝置，具有差壓快切和殘壓慢切功能，即當(dāng)工作開關(guān)跳閘后，若其差壓繼電器檢測(cè)到的工作母線殘壓與備用電源電壓之間的電壓差值在整定值之內(nèi)，1s內(nèi)備用電源開關(guān)可快速合上，若差值不符合要求，1s后時(shí)間繼電器接點(diǎn)打開，裝置變?yōu)闄z測(cè)母線殘壓是否符合要求來實(shí)現(xiàn)慢切。由于建備1開關(guān)為老式多油開關(guān)，開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作慢，合閘時(shí)間長，6kV廠用電電源開關(guān)為真空開關(guān)，開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作快，合閘時(shí)間短，而BZT裝置一次自投回路原設(shè)計(jì)是在6kV廠用電開關(guān)合上后合閘命令即消失，由于兩開關(guān)動(dòng)作時(shí)間不同，造成建備1開關(guān)在機(jī)構(gòu)未合到位時(shí)就返回?，F(xiàn)將其BZT回路進(jìn)行改線，接入建備1開關(guān)合閘監(jiān)視及BZT合閘自保持回路，以確保其合閘成功。
（2）UPS直流電源未聯(lián)動(dòng)
原因?yàn)閁PS直流蓄電池組連接線出廠時(shí)由于壓接質(zhì)量不好，致使多股導(dǎo)線在線鼻子處斷線，再加蓄電池組運(yùn)行中由于長期充放電，使其中一極連接線剩下的幾股導(dǎo)線也被燒斷，造成蓄電池組正負(fù)極回路開路，在UPS交流電源失電時(shí)，蓄電池組投不上，UPS裝置對(duì)外供電中斷，使機(jī)、爐用熱工監(jiān)視儀表無指示。現(xiàn)已對(duì)3，4號(hào)機(jī)UPS蓄電池組連接線全部更換為高質(zhì)量多股軟銅線。
（3）Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關(guān)在值班人員復(fù)位后綠燈平光，紅燈閃光
原因?yàn)樯鲜隹刂崎_關(guān)復(fù)位后，其控制回路中的兩對(duì)接點(diǎn)10，11與14，15接通，接點(diǎn)10，11接通后，綠燈發(fā)平光，而3號(hào)發(fā)變組跳閘后，由于建備1未聯(lián)動(dòng)上，致使其高低壓廠用電失去，部分裝設(shè)低電壓保護(hù)的廠用設(shè)備跳閘，在值班人員將這些跳閘設(shè)備的控制開關(guān)復(fù)位前，由于其控制開關(guān)位置與電源開關(guān)位置不對(duì)應(yīng)，使3號(hào)機(jī)組直流110 kV系統(tǒng)的閃光裝置啟動(dòng)，閃光母線帶電。此時(shí)又恰逢高低壓廠用電失電，造成電源接于3號(hào)機(jī)組MCC的1，2號(hào)內(nèi)冷水泵電源中斷，發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)動(dòng)作，保護(hù)出口回路接點(diǎn)閉合，直流110kV正電源就通過Ш建石1，Q7，6104，6204中任一開關(guān)的控制回路中的斷水保護(hù)出口接點(diǎn)、紅燈、控制開關(guān)的14，15接點(diǎn)與閃光母線接通，此時(shí)由于其它廠用跳閘設(shè)備未復(fù)位，閃光母線就通過這些設(shè)備的事故音響回路與負(fù)電源接通，就出現(xiàn)了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關(guān)在值班人員復(fù)位后綠燈平光，紅燈閃光的異常現(xiàn)象。但由于Ⅲ建石1，Q7，6104，6204開關(guān)的紅燈閃光回路與其它低電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘設(shè)備的綠燈閃光回路是串聯(lián)關(guān)系，就又造成了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈閃光與低電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘設(shè)備的綠燈閃光不同步，且燈光變化情況也不同。在同一時(shí)間，紅燈閃光是一滅一亮，綠燈閃光是一亮一暗，這種現(xiàn)象是因?yàn)楫?dāng)閃光裝置中的電容充電電壓未達(dá)到閃光繼電器J動(dòng)作電壓值之前，J常閉接點(diǎn)閉合，Ⅲ建石1，6104，6204的紅燈與廠用電跳閘設(shè)備的綠燈串聯(lián)后，接于直流110V電源的正負(fù)極上，紅綠燈均亮；當(dāng)閃光裝置中的電容充電電壓達(dá)到閃光繼電器J的動(dòng)作電壓值后，J常閉接點(diǎn)打開，其常開接點(diǎn)閉合，Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈回路被短接，紅燈滅，而此時(shí)輔機(jī)綠燈回路直接接于直流110 V電壓上，其亮度變強(qiáng)，要比紅綠燈都亮?xí)r的亮度強(qiáng)?，F(xiàn)已將所有廠用電設(shè)備的紅綠燈更換為自閃光節(jié)能燈，刪除了原設(shè)計(jì)回路中的閃光回路，消除了這一異?，F(xiàn)象。
3 處理方法
值班人員在發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作跳閘后，在發(fā)電機(jī)重新零起升壓過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)零序電壓后，未直接利用斷滅磁開關(guān)來消除發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)能量，而是將發(fā)電機(jī)電壓降至0后才斷開勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜輸出開關(guān)Q4，延誤了事故處理時(shí)間，甚至有可能進(jìn)一步擴(kuò)大事故。這是因?yàn)槿艄收宵c(diǎn)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子回路中，則二次升壓后故障電壓持續(xù)時(shí)間越長，對(duì)定子回路的損壞程度就越大，并有可能損壞定子線圈和鐵心，造成無法挽回的后果。因此，為防止事故擴(kuò)大，處理此類事故時(shí)可采取直接斷滅磁開關(guān)的辦法來進(jìn)行處理。（張家寧，白炎武，牛進(jìn)嶺，李文奇）
1 事故經(jīng)過
凌晨01：35，3號(hào)機(jī)集控室鈴響，中央信號(hào)盤發(fā)出“保護(hù)回路故障”和“故障錄波器動(dòng)作”光字，隨即喇叭叫，中央信號(hào)盤又出“發(fā)電機(jī)定子接地”、“主汽門關(guān)閉”、“斷水保護(hù)動(dòng)作”、“遠(yuǎn)方跳閘動(dòng)作”、“6 kV配電裝置故障”光字，發(fā)變組表計(jì)無明顯沖擊，發(fā)變組控制盤發(fā)電機(jī)出線開關(guān)Ⅲ建石1、滅磁開關(guān)Q7、勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜輸出開關(guān)Q4綠燈閃光，除副勵(lì)電壓表外，發(fā)變組其它表計(jì)均無指示；廠用電盤6kVⅠ、Ⅱ段出“BZT動(dòng)作”光字，6 kV高壓廠用電備用電源進(jìn)線開關(guān)6107，6207紅燈閃光，6kV高壓廠用電備用變壓器高壓側(cè)開關(guān)建備1綠燈平光，6 kVⅠ、Ⅱ段電壓表指示為0，高、低壓廠用電失電，集控室工作照明失去，保安電源聯(lián)動(dòng)正常，值班人員立即退出6107，6207聯(lián)動(dòng)開關(guān)，將上述跳閘開關(guān)復(fù)位后，發(fā)現(xiàn)Ⅲ建石1、Q7、6 kV高壓廠用電工作電源進(jìn)線開關(guān)6104，6204均為綠燈平光，紅燈閃光，由于燈光指示異常，為防止擴(kuò)大事故，在確認(rèn)6104，6204斷開后，于01：38，手動(dòng)合上建備1，高、低壓廠用電恢復(fù)正常。到保護(hù)間檢查，發(fā)變組保護(hù)A柜“發(fā)電機(jī)定子接地零序電壓”和“發(fā)電機(jī)定子接地三次諧波”發(fā)信、跳閘燈均亮，“主汽門關(guān)閉”和“發(fā)電機(jī)斷水”燈亮。值班人員對(duì)發(fā)變組所屬一次系統(tǒng)外觀進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。廠用電失壓期間，接于3號(hào)機(jī)UPS的機(jī)、爐所有數(shù)字監(jiān)視表計(jì)均無指示。02：35，在高低壓廠用電恢復(fù)正常后，3號(hào)發(fā)電機(jī)從0起升壓，當(dāng)定子電壓升至2 kV時(shí)，發(fā)電機(jī)零序電壓為2 V，當(dāng)定子電壓升至2.5 kV時(shí)，中央信號(hào)盤出“定子接地”光字，于是將發(fā)電機(jī)電壓降至0，斷開Q4和微機(jī)非線性勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制開關(guān)KK1、KK2，通知檢修進(jìn)一步查找原因。運(yùn)行值班人員將發(fā)變組解備，并將發(fā)電機(jī)氣體置換后，檢修人員拆掉發(fā)電機(jī)5 m處出線，對(duì)發(fā)電機(jī)做交直流耐壓試驗(yàn)正常，封閉母線出線、主變及高壓廠用變做交流耐壓試驗(yàn)正常，然后逐一將發(fā)電機(jī)出線電壓互感器推入工作位置，做交流耐壓試驗(yàn)，當(dāng)推入發(fā)電機(jī)出線電壓互感器2YHA時(shí)，發(fā)現(xiàn)2YHA相泄漏電流達(dá)50 mA，其它相只有1 mA，遂判斷為2YHA故障，將其更換并恢復(fù)發(fā)電機(jī)接線，機(jī)組重新從0升壓正常。
2 原因分析及對(duì)策
此次事故原因通過電氣檢修做交、直流耐壓試驗(yàn)及更換發(fā)電機(jī)出線電壓互感器2YHA后，發(fā)電機(jī)重新零起升壓正常的情況看，可以確認(rèn)為是發(fā)電機(jī)出線電壓互感器2YHA相對(duì)地絕緣降低，造成發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作引起。
（1） 建備1開關(guān)未聯(lián)動(dòng)
BZT裝置為JCCB-031型廠用電源快切裝置，具有差壓快切和殘壓慢切功能，即當(dāng)工作開關(guān)跳閘后，若其差壓繼電器檢測(cè)到的工作母線殘壓與備用電源電壓之間的電壓差值在整定值之內(nèi)，1s內(nèi)備用電源開關(guān)可快速合上，若差值不符合要求，1s后時(shí)間繼電器接點(diǎn)打開，裝置變?yōu)闄z測(cè)母線殘壓是否符合要求來實(shí)現(xiàn)慢切。由于建備1開關(guān)為老式多油開關(guān)，開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作慢，合閘時(shí)間長，6kV廠用電電源開關(guān)為真空開關(guān)，開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作快，合閘時(shí)間短，而BZT裝置一次自投回路原設(shè)計(jì)是在6kV廠用電開關(guān)合上后合閘命令即消失，由于兩開關(guān)動(dòng)作時(shí)間不同，造成建備1開關(guān)在機(jī)構(gòu)未合到位時(shí)就返回?，F(xiàn)將其BZT回路進(jìn)行改線，接入建備1開關(guān)合閘監(jiān)視及BZT合閘自保持回路，以確保其合閘成功。
（2）UPS直流電源未聯(lián)動(dòng)
原因?yàn)閁PS直流蓄電池組連接線出廠時(shí)由于壓接質(zhì)量不好，致使多股導(dǎo)線在線鼻子處斷線，再加蓄電池組運(yùn)行中由于長期充放電，使其中一極連接線剩下的幾股導(dǎo)線也被燒斷，造成蓄電池組正負(fù)極回路開路，在UPS交流電源失電時(shí)，蓄電池組投不上，UPS裝置對(duì)外供電中斷，使機(jī)、爐用熱工監(jiān)視儀表無指示。現(xiàn)已對(duì)3，4號(hào)機(jī)UPS蓄電池組連接線全部更換為高質(zhì)量多股軟銅線。
（3）Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關(guān)在值班人員復(fù)位后綠燈平光，紅燈閃光
原因?yàn)樯鲜隹刂崎_關(guān)復(fù)位后，其控制回路中的兩對(duì)接點(diǎn)10，11與14，15接通，接點(diǎn)10，11接通后，綠燈發(fā)平光，而3號(hào)發(fā)變組跳閘后，由于建備1未聯(lián)動(dòng)上，致使其高低壓廠用電失去，部分裝設(shè)低電壓保護(hù)的廠用設(shè)備跳閘，在值班人員將這些跳閘設(shè)備的控制開關(guān)復(fù)位前，由于其控制開關(guān)位置與電源開關(guān)位置不對(duì)應(yīng)，使3號(hào)機(jī)組直流110 kV系統(tǒng)的閃光裝置啟動(dòng)，閃光母線帶電。此時(shí)又恰逢高低壓廠用電失電，造成電源接于3號(hào)機(jī)組MCC的1，2號(hào)內(nèi)冷水泵電源中斷，發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)動(dòng)作，保護(hù)出口回路接點(diǎn)閉合，直流110kV正電源就通過Ш建石1，Q7，6104，6204中任一開關(guān)的控制回路中的斷水保護(hù)出口接點(diǎn)、紅燈、控制開關(guān)的14，15接點(diǎn)與閃光母線接通，此時(shí)由于其它廠用跳閘設(shè)備未復(fù)位，閃光母線就通過這些設(shè)備的事故音響回路與負(fù)電源接通，就出現(xiàn)了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關(guān)在值班人員復(fù)位后綠燈平光，紅燈閃光的異常現(xiàn)象。但由于Ⅲ建石1，Q7，6104，6204開關(guān)的紅燈閃光回路與其它低電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘設(shè)備的綠燈閃光回路是串聯(lián)關(guān)系，就又造成了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈閃光與低電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘設(shè)備的綠燈閃光不同步，且燈光變化情況也不同。在同一時(shí)間，紅燈閃光是一滅一亮，綠燈閃光是一亮一暗，這種現(xiàn)象是因?yàn)楫?dāng)閃光裝置中的電容充電電壓未達(dá)到閃光繼電器J動(dòng)作電壓值之前，J常閉接點(diǎn)閉合，Ⅲ建石1，6104，6204的紅燈與廠用電跳閘設(shè)備的綠燈串聯(lián)后，接于直流110V電源的正負(fù)極上，紅綠燈均亮；當(dāng)閃光裝置中的電容充電電壓達(dá)到閃光繼電器J的動(dòng)作電壓值后，J常閉接點(diǎn)打開，其常開接點(diǎn)閉合，Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈回路被短接，紅燈滅，而此時(shí)輔機(jī)綠燈回路直接接于直流110 V電壓上，其亮度變強(qiáng)，要比紅綠燈都亮?xí)r的亮度強(qiáng)?，F(xiàn)已將所有廠用電設(shè)備的紅綠燈更換為自閃光節(jié)能燈，刪除了原設(shè)計(jì)回路中的閃光回路，消除了這一異?，F(xiàn)象。
3 處理方法
值班人員在發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作跳閘后，在發(fā)電機(jī)重新零起升壓過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)零序電壓后，未直接利用斷滅磁開關(guān)來消除發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)能量，而是將發(fā)電機(jī)電壓降至0后才斷開勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜輸出開關(guān)Q4，延誤了事故處理時(shí)間，甚至有可能進(jìn)一步擴(kuò)大事故。這是因?yàn)槿艄收宵c(diǎn)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子回路中，則二次升壓后故障電壓持續(xù)時(shí)間越長，對(duì)定子回路的損壞程度就越大，并有可能損壞定子線圈和鐵心，造成無法挽回的后果。因此，為防止事故擴(kuò)大，處理此類事故時(shí)可采取直接斷滅磁開關(guān)的辦法來進(jìn)行處理。（張家寧，白炎武，牛進(jìn)嶺，李文奇）
環(huán)保知識(shí)
文檔應(yīng)用