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定子接地跳機故障

一、事件經過
10月18日08時05分,#11機啟動,汽機滿足沖轉條件,開始沖轉;8時13分,#11機空載,執行中控啟勵。當機端電壓上升至9.4kV時,機組主汽門、調門關閉,機組跳閘,滅磁開關聯跳。查DCS有“汽機保護全停”、“滅磁開關聯跳”、“發電機定子3U0接地”報警,就地檢查保護柜上有相同報警,可復歸。重新合上勵磁開關,汽機掛閘升速到3000RPM,運行人員通知檢修人員到場檢查,同時進行就地檢查,未發現設備異常;08時35分應檢修要求再次啟勵,當機端電壓上升至9.4KV時,仍發“汽機保護全停”、“滅磁開關聯跳”、“發電機定子3U0接地”報警,現象與前次相同。檢修人員測得3U0動作值達100V;
8時43分復歸報警后,重新合上勵磁開關,汽機掛閘升速到3000rpm,進行手動啟勵試驗。在就地勵磁柜上選FCR控制,手動方式控制勵磁,啟勵后,發電機電壓快速上升到5.0kV左右,立即就地進行減磁操作,當機端電壓降到3.5kV左右時,機組跳閘,定子3U0接地保護動作,現象與前兩次相同。
09時32分#11機打閘停機。14時40分檢修檢查完畢,11#發電機出線設備及主變低壓側電纜、外觀均未發現異常。
14時50分#10機啟機,進行#11機起勵試驗:15時35分#11機定速,拉開511G,不帶主變手動啟勵,發電機電壓升至3.5kV正常;15時40分不帶主變自動啟勵,發電機電壓升至12.5KV,勵磁電流4A;15時58分#11機帶主變啟勵,3U0動作跳機。起勵初期各PT二次電壓正常,跳機時兩個PT A、C相對地電壓為線電壓,B相對地電壓為0,當跳機后測量兩個PT A、C相有殘壓,而B相無殘壓。由此判斷主變至511G 刀閘間B相電纜有故障,即進行相關檢查;
拆開#11主變低壓側B相電纜(共6根)連接,對B相電纜打壓使其永久性擊穿(2倍耐壓試驗),然后對每根搖絕緣,試驗結果,其中有一根電纜絕緣擊穿,將該電纜拆除后把其它合格電纜接回511G 。再次對A、C相電纜帶低壓側繞組及B相電纜進行2倍耐壓試驗均合格。耐壓試驗后測量絕緣(此次用5kV搖表測量),主變低壓側B相電纜50000兆歐,其它兩相帶主變低壓側繞組20000兆歐。
21時40分發啟動令試機。22時30分#11機定速,自動啟勵后,發電機電壓10.6KV,勵磁電壓16.2V,勵磁電流5.31A,3U0 1V,定子電流A、B、C相各約3A(當時顯示9.17/12.1/7.67A,停機時零位6.16/9.17/4.68A)。22時35分#11機并網帶負荷正常;19日,更換故障電纜。
二、原因分析
對故障電纜進行檢查,發現該電纜在經過一控旁的電纜溝拐角處,其托槽鐵板水平對接部分向上翻邊,沒有鉚平,也沒有采取墊膠皮等措施,而電纜直接擺放在其突出鋒利部位上面,因電纜自重長時間壓迫相磨,最終導致絕緣層的破損。但電纜破損后沒有形成金屬性死接地,所以故障時表現為,當機端電壓高于一定值時絕緣才被擊穿,且降壓后其絕緣可以自行恢復,故在本次事故的檢查處理過程中停機狀態下測量絕緣及直阻,均正常。
三、防范措施:
1.吸取#11機電纜損壞事件的教訓,舉一反三,立即對全產廠電纜溝內電纜擺放情況進行檢查,重點為電纜溝拐角處。
2.加強外包施工項目的工藝質量監督與驗收。
3.再次強調主設備保護退出的決定權在廠長(總工)。當主設備保護動作后,首先是通過試驗確認保護裝置及二次設備的可靠性,然后通過試驗確定一次設備存在的問題,當上述試驗不能找出故障原因時,才可向廠長(總工)申請通過試驗的辦法來查找故障點。
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