火力发电机组机端电压互感器一次保险熔断分析与研究

摘 要：根据某电厂机组的实例可以看出，发电机机端电压互感器一次保险熔断或接触不良，对机组的正常运行有很大危害，直接会影响测量、计量、保护等二次设备动作准确性，甚至导致非停事故的发生。必须采取必要的防范措施，确保机组安全稳定运行。

关键词：发电机机端电压互感器 一次保险 防范措施

中图分类号：TM714.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（b）-0057-02

Abstract：According to the example of a power plant， it can be seen that the power of generator terminal voltage transformer has a great harm to the normal operation of the unit，which will cause the accuracy of measurement，measurement，protection，etc.，and even lead to the occurrence of the accident.Must take necessary precautions to ensure the safety and stabilityof the unitoperation.

Key Words：Generator terminal voltage transformer；Primary insurance；Preventive measures

发电机机端电压互感器一次保险熔断的问题在系统中普遍存在，原因也没有定论，从熔断的情况看，有运行中突然熔断，也有开机并网时熔断，也有发电机停机过程中熔断，没有规律可寻。但是发电机机端电压互感器保险熔断对机组的正常运行有很大危害，直接会影响测量、计量、保护等二次设备动作准确性。该文以某电厂350 MW机组实例为据，对发电机机端电压互感器一次保险熔断后造成保护动作的结果和防范措施做了进一步分析，得到了相应的结论。

1 引言

某电厂在2号机组启动并网后，发变组保护中“起停机保护动作”跳闸，“发电机三次谐波定子接地保护动作”报警，2号机组停运。从发变组保护动作分析报告可以看出，保护正确动作（表1）。

2 数据分析

2.1 发变组保护正确动作

由图1可知，发电机机端PT断线与定子接地对电压的影响是一致的，都会产生零序电压3U0。

启停机保护动作情况：因为中性点零序电压的定值已达到保护动作值，经过2 s延时后保护出口，正确动作。

定子接地保护动作情况：从故障录波的波形可以看出中性点基波零序电压的定值已达到动作值，但是延时还未达到0.5 s时，起停机保护已经出口，所以基波零序定子接地保护未动作；3次谐波定子接地保护在动作值和延时都满足的情况下出口，正确动作。

2.2 发电机机端电压互感器B相、C相有虚接现象

因为从故障录波和DCS中的数据分析，故障时有机端零序电压的产生，同时机端A、B、C三相相电压的数值有偏差，UB和UC数值偏低，UA数值偏高。

2.3 发电机机端电压互感器触头处可能出现局部放电现象

因为中性点电压有偏移，导致了中性点零序电压的产生，起停机保护动作。

3 机端电压互感器熔断后对机组运行的影响

（1）设备名称：发变组保护装置。

影响情况：可能会导致发电机差动，低励失磁，发电机复合电压过流，过励磁，发电机过电压，失步，逆功率，程跳逆功率，频率异常，TV异常，定子接地等保护误动作。

（2）设备名称：励磁调节器，AVR输入信号异常、电压偏差大等发出、AVR正常通道可能故障，切到备用通道。

影响情况：控制单元柜通道报“Machine P.T fail”，即PT异常告警，会导致目前励磁调节器只有一个通道正常运行，另一个通道不能处于备用状态。

（3）设备名称：DCS.DEH功率信号显示不准确。

影响情况：影响发电机有功功率变送器输出给热工DEH的有功功率值。可能会影响DCS有功功率正常显示，或者导致热工保护的误动作。

（4）设备名称：RTU远动屏。

影响情况：影响省调监视电厂有功功率值，和发电机出口电压值。

（5）设备名称：AVC控制屏，发电机PT故障相二次侧电压降低，但指示不为零，非故障相的相电压不变，线电压降低。

影响情况：导致AVC报故障，自动退出，无法投入。

（6）设备名称：PMU功角测量屏。

影响情况：影响PMU装置对机组有功功率显示，机端出口电压显示。

（7）设备名称：发变组测控屏。

影响情况：影响NCS中，发变组测控屏对机组有功功率显示，机端出口电压显示。

4 发电机机端电压互感器虚接或熔断原因

可以归结为大的几个方面的原因。

（1）谐振、过电压、接触不好、PT匝间短路之说。

从保险熔断的情况看，保险熔断时发生谐振过电压的数据和纪录没有，接触不好、PT匝间短路则一定会引起保险熔断，所以得出结论是：谐振、过电压、接触不好、PT匝间短路可以引起保险熔断，但没有谐振、过电压、接触不好、PT匝间短路时保险也会熔断。

（2）保险质量不好、长期存放老化之说。

保险的电阻，测量了一下，20 kV，0.5 A的保险，电阻是125 Ω左右，各个厂使用的保险厂家也不一样，每个厂家的保险也都发生过熔断，进行分析比较后，发现有的厂家保险熔断的少，有的厂家保险熔断的比较多，这就说明保险的质量和熔断有着很大的关系，在更换保险时测量电阻合格的，但是还会发生熔断；根据这些分析，得出结论：保险质量是保险熔断的重要原因。

（3）振动、石英砂磨擦之说。

保险额定电流0.5 A，熔丝非常细，被石英砂包围，受长期运行轻微振动影响，由于石英砂的摩擦作用，造成熔丝熔断，这也是对第二个说法的补充，归结为保险质量问题。

5 防范措施

为了避免发电机机端PT保险熔断，或者接触不良，威胁机组的安全稳定运行，可以采取以下防范措施。

（1）加装消谐装置，抵消由于系统电压波动、操作过电压（比如开停机）引起的谐振，加装时要认真考虑，对工作原理、生产厂家进行甄别，确保在加装消谐装置后不会产生其他不良现象。

（2）保险的更换周期为一年，在一年左右就对保险进行更换。

（3）严把保险进货质量关，对保险出厂报告、熔断特性曲线进行检查，确保保险质量。

（4）利用每次停机机会，对PT的隔离插头进行重点检查和检修，确保接触良好；检查PT柜的安装情况和振动情况，必要时进行加固。

（5）更换为质量好的全封闭、全绝缘的PT，严把PT质量关，做好PT各项试验。

6 更换一次保险时的注意事项

若发电机机端电压互感器保险虚接或熔断后，在运行中进行更换时，需要注意以下几点。

（1）当发电机组热负荷与电负荷不匹配时，要根据蒸汽流量，压力等参数分析，不能盲目加大燃料量，防止机组超负荷，超压。（2）处理期间加大对发电机机断电流，励磁电流，电压的监视，防止超限。（3）当功率信号都不准的情况下，应将燃料和给水切手动，避免由于BID偏差引起燃料和给水的大幅波动，实际负荷按主变输出的有功加上厂用电估算，将负荷对应的水煤作为燃料和给水的粗调，用过热度作为细调，稳定炉侧运行。（4）为防止燃料快速减少引起气温下降太快，制粉系统应自下往上停用。（5）为取下PT一次保险时，必须确证对应的二次保险已经取下，观察故障PT一次无放电及发热现象后将PT故障相一次侧拉至检修位置，测量PT一次构件无电压，并采用接地放电。（6）投入保护前检查保护装置无异常信号，测量压板无电压后投入。（7）判断故障性质时，如果系统有接地，现象是非故障相电压肯定有上升，完全接地是非故障相电压上升到线电压，如果实际接地则不允许拉开PT一次。

7 结语

对此次事件的研究和分析表明，发电机机端电压互感器保险熔断后对机组的正常运行有很大影响，所以PT断线要尽早发现和判断，为事故处理争取更多的机会，也就有可能避免一次非停事故的发生，处理期间加大对发电机机端电流，励磁电流，电压的监视，防止超限，确保机组的安全稳定运行。

参考文献

[1] 张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2004.

[2] 国家电力调度中心.电力系统继电保护实用技术问答[M].2版.北京：中国电力出版社，1999.

[3] 电力系统继电保护规定汇编[M].2版.北京：中国电力出版社，2009.