关于定子接地保护的几个问题

随着机组容量的增年夜，定子接地庇护的重要性越来越年夜。继电庇护和平安自动装配技术规程第2.2.4.3条划定：对100MW及以上的发机电，应装设100的定子接地庇护。全国统计讲明，已投运的100定子接地庇护准确动作率不高，且不能有用庇护发机电不受损坏。其主要缘由是庇护投运方式不合理，动作靠得住性低，动作活络度不高等。本文就定子接地庇护的投运方式、庇护动作靠得住性及动作活络度等问题进行探讨。
1　接地庇护的投运方式

　　70年月之前，定子接地庇护的投运方式采用原苏联的尺度，即接地电流年夜于时投跳闸，小于时投旌旗灯号。80年月初，我国有关部门经由过程实验，制定了我国发机电单相接地电流的答理值(国家尺度)［1］，见表1。

表1　发机电单相接地电流答理值
Table1　Valuesofpermissiblesingle
phasegroundcurrentofgenerator

发机电电压/kV答理接地电流/A　　　　　　≤6.3410.5313.8～15.752(氢内冷发机电2.5)≥181
　　关于定子接地庇护的投运方式，也参照表1划定：当接地电流跨越答理电流时投跳闸，否则投旌旗灯号。但由于大都运行单元意外量也不计较发机电单相接地电流，祖国内的现状是125MW及以下的发机电定子接地庇护大都只投旌旗灯号，200MW及以上的发机电定子接地庇护一般投跳闸。
　　此外，对于双频式100定子接地庇护，其3次谐波电压型定子接地庇护(本文简称为3ω庇护)经常误动，故有关部门建议3ω庇护只投旌旗灯号。
2　定子故障与定子接地庇护

　　近几年来，定子绕组尽缘下降及尽缘破坏的故障很多。对于许多故障，虽然接地电流小于平安电流，但由于未实时处置，扩年夜为相间短路或匝间短路，严重损坏发机电，经济损失庞大。西北电网中曾发生多起这样的事故。
2.1　陕西秦岭电厂2号机故障
　　1993年，秦岭发电厂2号机(125MW)年夜修后并网运行。转子漏水使定子绕组尽缘下降。因未装100定子接地庇护，基波零序电压型定子接地庇护(本文简称为3u0庇护)只投旌旗灯号，故障扩年夜为相间故障，差动庇护动作，切除发机电。
2.2　陕西韩城电厂3号机故障
　　1997年，韩城发电厂3号机(125MW)并网运行。发机电转子漏水，3ω庇护动作(没投跳闸)。在运行人员检查的进程中，差动庇护动作，切除发机电。由于该机差动庇护系BCH型，动作电流很年夜，致使3号机的定子线棒烧坏了一半，损失惨重。
2.3　甘肃连城电厂2号机故障
　　1995年8月，连城发电厂2号机(100MW)并网运行。转子进水管漏水，定子接地庇护未动(系不活络的整流型庇护)，成长成相间短路，致使发机电端盖被炸开，经济损失很年夜。
2.4　陕西渭河电厂6号机故障
　　1997年11月，渭河发电厂6号机(300MW)并网运行，主汽门关闭。在此进程中，定子绕组一相接地(位于机端)，定子接地庇护拒动(引进的集成电路型接地庇护)，发机电解列时又发生另外一相定子绕组接地，致使差动庇护、匝间庇护动作，切除发机电。造成定子线棒烧坏多根，定子端部铁心烧损，损失严重。
2.5　定子接地庇护
　　甘肃永昌发电厂的100MW机组也曾因定子绕组接地故障没实时切除发机电，致使发机电严重损坏。
　　1995年，陕西渭河发电厂4号机(300MW)并网运行。发机电带100多MW负荷。在增加负荷的进程中，3ω庇护动作，切除发机电。停机后耐压实验检查，发机电尽缘优秀，重新启动并投进运行。那时上级主管单元肯定为定子接地庇护误动。
　　后来调出记实资料讲明，定子接地庇护动作前，发机电一线棒的水回路被梗塞，线棒温度急剧升高，尽缘下降，该相对地电压已下降到51V(TV二次侧)，另两相对地电压已升高到63V(TV二次侧)，此时，假设定子接地庇护不动作，运行人员将负荷加至300MW，定子电流成倍增加，使发烧呈平方关系增加，必然致使定子线棒烧坏。轻者停机抽转子处置，重者成长成相间短路。两者均会造成很年夜的经济损失。尔后，主管单元认为定子接地庇护动作准确。
　　以上事实说明：对于双水内冷发机电，转子漏水必然会造成定子绕组尽缘下降。如不实时停机，也必然会致使相间短路，烧坏发机电。
　　此外，定子绕组尽缘破坏，一定要停机处置。现在电力系统容量年夜，备用机组多，晚停机不如早停机好。
　　国内运行的100MW及125MW机组，无匝间庇护。定子接地庇护如投跳闸，可兼起匝间庇护的作用。
　　综上所述可知：用接地电流答理值来肯定定子接地庇护的投运方式是不妥的；凡双水内冷的发机电均应装100的定子接地庇护，接地庇护应投跳闸；100MW及以上运行多年的老机组，定子接地庇护应投跳闸；3ω庇护投旌旗灯号的划定不妥。
3　3ω庇护
　　今朝，国内运行的100定子接地庇护主要有：叠加直流式、叠加交流式及双频式。
　　叠加直流式100定子接地庇护，多用在80年月中期之前投运的年夜中型机组上。其优点是活络度高，能显示运行机组尽缘状态；错误谬误是发机电系统不能有接地址(包括TV一次中性点不能接地)，受冷却水导电度的影响年夜。陕西秦岭电厂已对4台200MW发机电叠加直流式定子接地庇护作了改良，即当定子绕组冷却水导电度年夜于某一值时，自动地改变庇护的整定电阻［2］。
　　在西北电力系统中，装有从ABB引进的叠加12.5Hz交流的定子接地庇护。此类庇护装配复杂，调试坚苦，运行情况欠安。
　　80年月中期，双频式定子接地庇护起头被普遍采用。运行实践讲明，3ω庇护准确动作率低。以下探讨影响3ω庇护准确动作的身分及对策。