(广东惠州平海发电厂有限公司广东惠州516363)
摘要:发电机出线封母是确保发电机负荷外送的必要通道,在发电系统中,发电机出线封母的安全、可靠运行才能确保发电机组的高效运行。针对平海发电厂2号发电机出线封母的接地情况,进行了原因分析和处理。
关键词:发电机出线封母;接地;分析;处理
AnalysisandtreatmentofthemotherearthfaultintheoutletofNo.2generatorinthePingHaiPowerPlant
YangXianqing
(GuangdongHuizhouPinghaiPowerPlantCompanyLimited,GuangdongHuizhou516363)
Abstract:Thegeneratoroutletsealisthenecessarychanneltoensurethegeneratorloadoutside.Inthepowergenerationsystem,thesafeandreliableoperationofthegeneratoroutletsealcanensuretheefficientoperationofthegeneratorset.ThereasonanalysisandtreatmentarecarriedoutinthecaseoftheoutletsealingmotherofNo.2generatorinPingHaipowerplant.
Keywords:Generatoroutletsealmother;grounding;analysis;treatment
引言
平海发电厂2号发电机型号为THDF125/67,额定容量1112兆伏安,额定功率1000兆瓦,额定电压27千伏,额定电流23778安,功率因素0.9,氢压0.5兆帕,冷却方式为水氢氢冷,是上海发电机厂生产的大型超超临界1000MW机组。
平海发电厂2号发电机负荷输出是通过离相封母经发电机出口开关(GCB)与500KV变压器变压器低压侧连接、两台厂高变的高压侧直接与500KV变压器低压侧封母连接,500KV变压器低压侧、两台厂高变的高压侧离相封母结构、特点相同。
离相封母采用的是镇江华东电力设备制造厂生产的单相离相封母。封母内部使用的是DMC支撑绝缘子,同一平面有3个DMC支撑绝缘子,DMC支撑绝缘子在同一平面内呈120度平均分布,其中底部由2个DMC支撑绝缘子支撑封母内部母线的重量,顶部绝缘子垂直于封母内部母线安装。
1出线封母运行情况
平海发电厂2号发电机于于2011年4月投入运行,投运前,封母绝缘电阻值为498MΩ。2016年4月14日,从故障录播监控装置发现,2号发电机定子电压3U0为1.051V(零序电压值达到13.8V时延时0.5秒出口跳开发电机)。
2016年4月25日,从监控装置发现,2号发电机定子电压3U0为4.373V。
2016年5月1日,从监控装置发现,2号发电机定子电压3U0为4.165V。
2016年5月6日,2号主变低压侧零序电压3U0为7.318V。
由此可见,从2016年4月14日到5月6日,2号机主变压器低压侧零序电压(发电机定子电压3U0)从1.051V上升到7.318V,零序电压出现不稳定的上升趋势,2号发电机定子到主变压器低压侧存在单相接地的可能性。
2利用停机机会,检查封母
5月7日,2号发电机出口开关(GCB)断开,2号发电机停机,2号机主变压器停电。对2号发电机及封母进行检查。测量2号发电机侧封母(以发电机出口开关为端口,2号发电机定子至出口开关侧封母)绝缘电阻值为270MΩ,2号发电机至出口开关段的封母绝缘良好。解除2号发电机出口开关处的电压互感器一次接线,测量发电机出口开关端口至2号主变低压侧的封母,绝缘电阻值为4MΩ,绝缘电阻值不合格。
5月8日至5月13日,从2号主变低压侧、2台厂高变高压侧观察孔通入用热风进行烘干,封母绝缘值(连带2号主变压器低压侧)降为0,在此期间绝缘值最高为0.5MΩ。
5月14日,解开2号主变压器低压侧、2台厂高变高压侧封母的软连接,测量各相封母绝缘。各相数据如表1所示。
由此可见,2号变压器低压侧封母可能存在非金属接地故障。拆C相封母的DMC支撑绝缘子进行封母内部检查,检查发现绝缘子在封母内部存在严重的凝露现象,凝露已形成水珠。C相绝缘子凝露情况如图1所示。
针对封母内部绝缘子存在严重的凝露情况,电气专业制定相关的检查方案,先对凝露情况较为严重的部位的绝缘子拆除检查,拆除C相封母绝缘子,发现绝缘子表层已出现老化、放电情况,绝缘子端部位置及中部位置出现不同的老化、放电、拉弧痕迹。绝缘子情况如图2所示。
对拆除下来的C相封母绝缘子进行绝缘电阻值测量(测量支撑绝缘子顶部与底部的绝缘电阻值),发现C相封母绝缘在绝缘电阻值大部分在2MΩ至25MΩ之间。具体绝缘电阻值如表3所示。
测量新DMC支撑绝缘子,其绝缘电阻值为无穷。由此可见,2号发电机出线封母接地故障是由于C相出线封母绝缘低造成。
5月18日,更换了C相封母低压25MΩ的支撑绝缘子绝缘子,并对未更换的支撑绝缘子进行清抹,处理后测量C相绝缘,绝缘电阻值为165MΩ;继续对A、C相封母进行整体干燥处理,最后测量A、C相绝缘电阻值分别为238MΩ、181MΩ,封母整体绝缘合格。
3封母DMC支撑绝缘低原因
平海发电厂封闭母线在经2号发电机出口开关后穿墙通至室外,连接到主变及厂高变,穿墙后的封母外壳裸露在外面。从检查发现:
封闭母线支撑绝缘子固定位置密封不好(特别是顶部支撑绝缘子)。由于平海电厂是沿海电厂,雨水多、空气中的水气盐分高,易从支撑绝缘子底座进入封母内部;
封母干燥装置出力不足,导致封母内部潮湿空气不能及时干燥,容易在封母内部积累大量潮湿、高温的气体,封母内部水汽又不能有效带出,由于温差左右,封母内部的潮气就凝结在DMC绝缘子上,形成水珠;
由于主变压器低压侧电压高、电流大(额定电压27KV、额定电流23778A)在大电流、强电场的作用下,高盐分的潮气气体不断分解,分解出来的物质对DMC绝缘子的表层进行不断腐蚀,DMC绝缘子表层绝缘降低,造成DMC绝缘子表层出现放电,随着DMC绝缘子进一步老化,进而造成载流母线沿着DMC绝缘子对封闭母线外筒放电,导致2号发电机出线封母接地故障。
4处理方法及预防措施
1、更换出线封母DMC支撑绝缘子;
2、更换DMC支撑绝缘子底座密封垫,并在底座的固定螺丝及密封处注胶密封;
3、检查封母干燥装置干燥效果,保证干燥装置有效出力;
4、机组停运时,加强内部封母DMC支撑绝缘子的抽检,发现问题及时处理;
作者简介:
杨显清(出生年1980),毕业于华南理工大学,现从事发电厂电气专业,本科学历,电气工程师。