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600MW火电机组发电机PT断线故障分析与解决方案 國华台山铜鼓发电厂是广东地区一大型主力火力发电厂，总装机容量为400万千瓦时，对广东省500千伏主网架及220千伏主网架起到有力的支撑作用。国华台电公司600MW机组安装上海汽轮发电机厂制造的600MW发电机。台山铜鼓电厂1号机组投产发电后，多次出现发电机电压互感器断线和劣化故障，给机组安全运行带来隐患。 1 发电机PT原理及应用 1.1 发电机PT结构原理 电压互感器是发电厂必不可少的一种电气设备，是用来提供测量仪表和继电保护，用来测量线路的实际电压、实际功率的。发电机PT在运行过程中，一次绕组并联接在高压线路上，二次绕组并联接二次测量回路中。所以测量高压线路上的电压时，即使一次电压很高，二次也是低压的，确保操作人员和仪表安全。发电机一次侧接高压绕组，二次侧接低压绕组。 1.2 发变组PT的配置和作用 （1）机端PT1：A611＼B611＼C611：供发电机励磁调节器AVR1、测量回路（电压、有功、无功、频率、ECS）;A611 ＼B611＼C611：发变组保护A屏（过激磁、过电压、逆功率、低频、程序逆功率、匝间、定子接地、失磁、失步、启停机、电压记忆过流）;开口三角L611、N6001：发变组保护A屏;（2）机端PT2：A621＼B621＼C621：供发电机励磁调节器AVR2、测量回路（NCS表计、电压、有功、无功、频率、功率因数）;A621＼B621＼C621：发变组保护B屏（过激磁、过电压、逆功率、低频、程序逆功率、匝间、定子接地、失磁、失步、启停机、电压记忆过流）;开口三角L621、N6001：发变组保护B屏;（3）机端PT3：A631＼B631＼C631：发电机、高厂变、励磁变计量回路;发变组保护A、B屏（电压平衡和匝间保护）;（4）中性点PT：L701、N6001：发变组保护A屏（定子接地）;L702、N6001：发变组保护B屏（定子接地）。 1.3 PT断线与保护装置 （1）各PT二次空开跳闸接点任一相动作，DCS告警报“发电机TV断线”;（2）保护装置“TV断线”信号;（3）各相电压回路TV断线告警判据：正序电压18V，且任意相电流大于0.04In;负序电压机端或主变高压侧TV满足以上条件之一，延时10s发TV断线告警，异常消失延时10s信号自动消失。 1.4 PT1一次断线现象（如：PT一次保险熔断、一次插头接触不良、及PT绕组一次断线等） （1）发电机机端电压、有功、无功、频率表指示异常，三相电压不平衡，降低或到零;（2）发电机定子电流和励磁电流、电压正常;（3）励磁回路报“PT断线”，装置运行套可能切换至备用通道;（4）保护A屏报“TV1断线”;（5）发电机零序电压较高或伴随定子接地告警。 1.5 PT2断线时（如：PT二次空开跳闸、二次插头接触不良、二次接线松动脱落等） （1）发电机端电压、有功、无功、频率表指示异常、三相电压不平衡、降低或到零;（2）发电机定子电流和励磁电流、电压正常;（3）励磁回路报“PT断线”，装置运行套可能切换至备用通道;（4）DCS可能发“TV2”二次断线。 1.6 发电机电压互感器运行过程一次电压分析 图1表明一次电压对称，其中线电压20kV、相对地电压为20/√3kV;二次电压对称：线电压 Uab=Ubc=Uca=100V;相对地电压Ua=Ub=Uc=57.74V。 1.7 一次熔断器劣化过程中二次电压向量分析 2 发电机TV断线故障分析 事件经过：2021年5月22日8点25分，1号机组值班人员监盘发现1号发电机三相定子电压分别为：发电机定子电压A-C：19.2kV，发电机定子电压A-B：18.8kV，发电机定子电压B-C：19.4kV，出现约600V偏差，联系二次检查确认A相电压偏低，联系电气一次、热工检查。 检查分析：在保护柜测量电压为UAB=98.8V，UBC=101.5V，UCA=96.7V，初步判断A相电压有问题。在发电机1A分支PT柜测量电压为 UAN=45V，UBN=59V，UCN=61.5V，空开上下口之间没有压差，说明PT二次回路没有断线或接触不良，从PT根部出来的电压就不正常。从故障录波器上查看波形，B、C相电压正常，A相电压偏低且波形畸变，再次说明PT输出二次电压UA不正常。在1A分支PT柜将A、B、C 三相电压回路空开断开后，测量电压仍为UAN=45V，UBN=59V，UCN=61.5V，与空开断开前测值一样，A相PT较另外两相PT发热较大，最终说明PT本体A相一次熔断器故障，可能为进线PT内部二次插头接触不好或者开关本体A相PT接触不良。基于该备用电源