一起水电厂发电机失磁.doc

一起水电厂发电机失磁、超速事故的分析   [日期:2005-10-29]   [来自:四川省电力公司侯明生]1 事故经过  事故前某水电厂2号机(额定容量65 MW)带有功64 MW,无功110 Mvar。运行人员根据当日设备检修的需要,进行厂用电400 VⅠ段倒为由Ⅲ段供电的操作。按照厂运行规程规定,应先将厂用电400 VⅠ段电源开关断开,由400 VⅢ段联络开关依靠备用电源自动投入装置(BZT)自动投入供电。操作人(在监护人监护下)在400 V配电室断开厂用电400 VⅠ段电源开关后,当即发现400 VⅢ段BZT不动作,于是手动合上Ⅲ段联络开关4ZKK。  此时,值班员发现2组蓄电池的浮充电装置均失电停运,随即到继保室将其恢复运行(从停运到恢复运行有一定时间过程)。  负责检查1~4号机旁盘BZT动作情况的运行主值,在检查到2号机旁盘时,发现BZT未自动动作,于是手动合上了联络开关。当走到2号机与3号机之间时,听到2号机声音异常,发现2号发电机励磁灭磁开关柜冒烟,立即打跳2号机灭磁开关。 2 设备损坏情况 (1) 抽出发电机转子,发现3个磁极上的阻尼环膨胀节损坏甩出,还有6根阻尼条严重变形,都属过热并受离心力作用甩出的形态。 (2) 从发电机定子内膛明显看出,由于转子上阻尼环损坏甩出,与之相对应的位置有扫膛的痕迹,还有因线棒绝缘机械破损引起电弧烧伤的痕迹。共有4根线棒电弧烧损,14根线棒的主绝缘机械损坏露铜,另有220根线棒的主绝缘机械破损1~3 mm。 (3) 有4块下导瓦擦伤。 (4) 灭磁柜内有一个非线性电阻(氧化锌电阻)烧坏,该电阻是作转子过电压保护用的。 3 事故原因分析  通过对自动记录数据的分析,以及设备损坏的情况可以看出,这起事故的过程是由于发电机失去励磁后,发电机失步、超速,转子阻尼环甩出,定子扫膛,线棒绝缘受损短路,保护动作停机。由此可见,发电机失去励磁是引发事故的原因,而造成发电机失磁的原因是: (1) 在将厂用Ⅰ段母线负荷倒为由Ⅲ段供电的操作过程中,BZT不能正确动作,厂用Ⅰ段母线负荷短时失电,与此同时2号机旁盘BZT也不能正确动作,使2号机旁盘短时失去交流电源。 (2) 由于原设计的两组直流蓄电池的浮充电装置及2号机A、B两套励磁装置的电源都处于厂用Ⅰ段母线供电的不合理运行状态,在厂用Ⅰ段母线失电后,两组直流蓄电池的浮充电装置以及2号机A、B两套励磁装置都失去了交流电源。 (3) 励磁调节器交流电失电后,可自动由220 V直流母线供电,但由于蓄电池维护质量差,蓄电池失去浮充电,使Ⅰ组直流母线电压从240 V瞬间下降为180 V(事后由试验所得),造成靠Ⅰ组直流母线供电的2号发电机励磁调节器24 V开关电源不能正常投入,使触发励磁整流可控硅的脉冲丢失,励磁装置失控,转子失磁。 4 事故扩大原因 (1) 失磁保护拒动是事故扩大的重要原因之一。该机组失磁保护是由RZE1失磁阻抗继电器和REL1动态失磁保护继电器组成的,只有两继电器均动作才能出口。动态失磁保护继电器反应的是发电机电势及定子电流的变化率,只在失磁的变化过程中才能动作。从录波图上分析,在动态失磁保护继电器可能动作,而失磁阻抗继电器在失磁达到稳态时才能动作,此时动态失磁保护继电器已经返回(该继电器动作后只延时3 s),造成失磁保护拒动。 (2) 在发电机异步运行时,调