文档介绍：天生桥一级水电站1号发电机事故分析
摘要:分析了天生桥一级水电站1号发电机定子线棒绝缘击穿事故及其原因,提出了加强施工现场管理;改进发电机定子绕组分支间的连接结构;在发电机加装在线监测装置等几项预防措施。这些措施对加强设备管理有现实意义,可供同行借鉴。
    关键词:发电机;定子绕组;线棒;绝缘击穿;事故
天生桥一级水电站位于南盘江上游,贵州安龙和广西隆林的界河上,装有4台单机容量为300MW的水轮发电机组,发电机额定电压为18 k V,额定电流为10 997 A,绝缘等级为F级,励磁方式采用自并激晶闸管励磁,由哈尔滨电机厂有限责任公司设计制造。电气主接线采用机组-主变压器-线路的接线方式,机组的并网点为主变压器高压开关。1~4号机组分别于2000年12月、2000年9月、1999年12月和1998年12月投产,2002年10月13日,1号发电机在正常运行中突然发生事故,前后运行不到2年。
1 事故经过及损坏情况
事故发生
事故前,1号机组带有功负荷260 MW,无功负荷30 Mvar,正常运行,定子线圈温度、定子电流、机组振动摆度等运行参数无异常指示。2002年10月13日17时57分,机组突然发生事故,继电保护动作,跳开主变压器高压开关及机组励磁开关,造成机组完全停机。
事故结论
当时计算机上位机出现下列主要信号:发变组不完全保护(Ⅰ)动作;发电机纵差动作;电气事故(Ⅰ);电气事故(Ⅱ);断路器保护盘动作;断路器CB1分闸;发电机横差保护(Ⅱ)动作;发电机横差保护(Ⅰ)动作;转速大于115%。
现场检查发现,发电机上机架有2块盖板因气浪错位,冒出浓烟,但机坑内已无明火,进入机坑检查,见到-Y方向靠近中性点处多根定子线棒的下端部烧损严重,但定子铁心完好,靠近故障点处转子磁极表面有许多黑色灰烬,但没有明显的烧坏痕迹,地下留下许多灰烬,未发现有转动部件甩出,在机组励磁室还发现灭磁电阻柜有起火熏黑痕击穿造成的短路事故。
事故现象
进一步检查发现,有8根线棒烧毁,与之相邻的多根线棒有不同程度烧损,需拆下70根线棒(其中上层线棒50根,下层线棒20根)并做更换或修复处理。有4个转子磁极各匝间交流匝压分布很不均匀,3串灭磁非线性电阻烧毁,但发电机封闭母线、主变压器高低压侧和厂用变压器高压侧线圈均未变形,包括220 kV GIS主触头接触电阻在内的各项测试结果正常,其它相关一次设备和机械设备正常。
2 事故原因分析
定子线棒下端渐伸线部分烧坏
事故发展过程
此次事故源于定子下端335号槽下层线棒与328号槽上层线棒间的甲点位置上(见图1)。U相2, kV电压下短路燃弧,形成U相的匝间短路,发电机差动保护87G、发电机变压器组差动保护87GT及发电机横差保护Ⅱ, s延时出口。故障点与上下层线棒槽号及电压关系对照见表1。
甲点起弧后,电弧和被电弧燃熔的金属蒸气瞬间向上喷射,因向上的冷却气流和转子旋转同时作用,电弧实际略偏右向上喷射,约79 ms后扩展,使乙点329号上层线棒与334号下层线棒B3~ kV电压击穿烧损,乙点V,W相间产生很大的短路电流,, m