转自：戴学泉 张明明 河北承德滦河发电厂
一、故障机组概况
滦河发电厂7号发电机系哈尔滨电机厂1994年11月生产，1997年7月投入运行，型号为QFN2-100-2，定子接线为YY，冷却方式为氢内冷，额定功率因数0.85，定子额定电压10.5KV。此前，发电机运行、试验一切均正常。
该机组机变保护为南京电力自动化设备总厂生产的集成电路型发电机保护，发电机定子100%接地保护由DJ-1(1)型定子接地继电器与LGB-1型滤过式电压继电器构成。DJ-1(1)型定子接地继电器先对发电机中性点三次谐波电压Un和机端三次谐波电压Us进行滤波，调相、调幅，将Us和Un相减后整流滤波后作为动作量，Un整流，抽取β部分，滤波后作为制动量，保护装置在运行中一切正常。
二、故障现象及继电保护保护装置动作情况
２００２年８月， 7号发电机在正常运行中突然出现发电机定子接地保护动作信号，经现场检查发现，DJ-1(1)型定子接地继电器动作，经过一段时间后，DJ-1(1)继电器自行复归，但是几小时后，又重复发定子接地信号。为排除继电器存在误动的可能性，用便携式微机故障录波仪（DFW型）即时捕捉到继电器动作时的发电机机端开口三角电压及中性点PT电压波形，通过軟件对录波图的分析可知，发电机机端开口三角电压中三次谐波分量为2.6伏，而发电机中性点PT电压中三次谐波分量为0.1伏，由保护动作判据|Us-Un|>βUn可见, DJ-1(1)继电器正确动作。从故障现象及录波图分析，此次定子接地系经可恢复性电阻接地，信号的发出与发电机组的运行工况有关，由于Us增大，而Un减小，从理论上分析接地点应在中性点附近。随即对机组进行了停机处理。
三、发电机定子绕组接地故障点的查找
机组在平稳停机后，对发电机定子绕组做了绝缘电阻及吸收比试验（表1）直流耐压及泄漏电流试验（表2），在做直流耐压及泄漏电流试验时，当电压加至19千伏时，C相击穿，随后测量C相绝缘电阻为460兆欧，较直流试验前未降低，此时更加肯定了定子绕组并非直接接地，而是经可恢复性电阻接地。
表1 绝缘电阻及吸收比试验 （使用仪表：2500MΩ兆欧表）
充电相 接地相 R15s R60s R60s/ R15s
A B、C 300 550 1.83
B A、C 250 440 1.76
C A、B 260 450 1.73
表2 直流耐压试验及泄漏电流试验 单位：μA
充电相 接地相 5.25kV 10.5kV 15.75kV 21kV 26.25kV
A B、C 6 10 16 25 31
B A、C 9 17 22 32 38
C A、B 14 26 37 击穿 ／
因为发电机定子为YY接线,为了进一步确定接地点的位置,工作人员将发电机出口YY连接板拆开后,对发电机C相内外分支分别进行了试验。对外分支试验26.25千伏1分钟内压试验通过，而对内分支试验，当电压加至19.1千伏时击穿，随后测量内分支对地绝缘电阻为1200兆欧，较试验前并未降低。此时可判断为发电机C相内分支存在经可恢复性电阻接地，从发电机定子结构可初步判断接地点在与定子铁芯有一定距离的槽口处，有两种可能性：一是对定子铁芯端部，二是对转子大护环。
抽出发电机转子后，即发现电子线棒第51槽励侧上层对铁芯外端部有放电痕迹。随后打开定子51槽附近的励侧梯形槽楔的线棒,发现定子线棒时钟5点至7点之间的绝缘绑线均由于汽轮机瓦密封油的浸泡而变软、松弛。拆出梯形槽楔后，发现51槽上层定子线棒侧面绝缘已磨损5mm左右，铜线已暴露，失去绝缘作用，此处与铁芯外端部存有一定的距离，机组运行时，此段距离中充满的氢气充当了接地电阻的角色，是定子绕组未发生直接接地的原因。与51槽相邻的52、53槽也有较大程度的磨损，由厂家对51、52、53槽上层三根线棒进行了更换，更换过程中依据试验规程，全部试验合格。
四、事故分析
此次事故，是由于发电机定子线棒磨损造成绝缘损坏而引起。分析磨损原因，是由于发电机密封瓦漏油到发电机定子膛内，长期积存于定子线棒底部，绝缘线棒因长期受到密封油的浸泡而变软、松弛，对线棒及梯形槽楔的固定作用减弱，机组运行中，造成梯形槽楔夹件上下微小振动与定子线棒的绝缘磨擦，致使第51槽上层线棒侧面绝缘损坏，露出线圈，定子失去绝缘。
发电机定子接地故障的产生原因是多种多样的，此例中的机械磨损而造成发电机定子接地的故障，也在多种文献中提起，通过此例，我们发现由于机械原因磨损而造成定子接地在很大程度上是可以避免的。这与我们在检修中的工艺水平是密切相关的。在此，我们提出发电单位大力提高检修人员的检修工艺水平，做到该修必修，修必修好，保障发电设备的安全可靠运行。
从发电机故障统计看，定子绕组单相接地是发电机最常见的一种故障，性能完善的定子接地保护和接地故障的及时妥善处理，无疑极大的减少了匝间、相间故障的发生。通过此例应特别强调大中型发电机装设无死区（100%保护区）定子接地保护的必要性，因为此例故障就是由于机械原因，单相接地故障在中性点附近发生。 |
