电气运行技术与管理

1、第四章 电气事故处理, 电气运行技术与管理,黄河水院自动化工程系,48 其它电气设备故障处理,第四章 电气事故处理,41 电气事故处理的原则、程序 42 电力系统事故处理 43 母线及厂用电系统事故处理 44 系统接地事故处理 45 发电机事故处理 46 变压器事故处理 47 电动机事故处理 48 其它电气设备故障处理, 电气运行技术与管理,48 其它电气设备故障处理,一、电压互感器熔断器熔断原因及影响 二、高压厂用母线电压互感器故障处理 三、厂用系统铁磁谐振 四、发电机出口电压互感器故障 五、电流互感器故障处理,48 其它电气设备故障处理,一、电压互感器熔断器熔断原因及影响,电压互感器是电力

2、系统中的重要设备，一旦出现故障对系统安全运行有很大威胁。 对于 35KV及以上的系统中，由于电压互感器设计、制造时绝缘水平高，相间距离大且普遍采用硬连接，不容易出现相间故障，故一般不安装一次熔断器； 而在35KV以下系统中，为防止高压系统（即电压互感器一次侧所接的那个电压等级的系统）受电压互感器本身或其引线上故障的影响，在电压互感器一次侧需要装设高压（一次）熔断器。,48 其它电气设备故障处理,一、电压互感器熔断器熔断原因及影响,因为电压互感器一次侧熔丝的截面积是根据机械强度的条件而选的最小可能值，其额定电流比电压互感器的额定电流大很多倍。 一般在二次侧过电流时，一次侧髙压熔断器是不会熔断的，

3、即髙压熔断器不能保护电压互感器二次侧的过电流。 所以， 为了防止电压互感器二次回路中短路所引起的持续过电流，从保护电压互感器本身考虑，在二次侧必须装低压（二次）熔断器或速断小开关。,48 其它电气设备故障处理,电压互感器一次侧熔断器,电压互感器二次回路的短路保护,短路保护设备配置,注：电压互感器中性线和辅助二次绕组回路中，均不装设保护设备。,48 其它电气设备故障处理,一、电压互感器熔断器熔断原因及影响,1. 高压熔断器熔断的原因,（1）系统发生单相间歇电弧接地。由于这时会出现过电压，其值可达正常相电压的3 3.5倍，可能使电压互感器的铁心饱和，励磁电流急剧增加，引起髙压熔断器熔断。 （2）铁

4、磁共振。当系统在某种运行方式、某种条件下可能产生铁磁共振时，也会产生过电压，有可能使电压互感器的励磁电流增加十几倍，引起高压熔断器熔断。 （3）电压互感器本身内部有单相接地或相间短路故障。 （4）二次侧发生短路而低压熔断器未熔断时，也可能造成髙压熔断器熔断。,48 其它电气设备故障处理,一、电压互感器熔断器熔断原因及影响,2. 低压熔断器熔断的原因,（1）二次回路短路； （2）熔断器容量选择不当。,电压互感器除本身故障、回路短路等，使高（或低）压熔断器熔断外，还会出现隔离开关辅助触点接触不良、二次接线螺钉松动等故障,3.电压互感器故障对运行的影响,电压互感器二次电路的切换,双母线二次电压的切换

5、,原则,随同一次回路进行切换,方式一： 利用隔离开关辅助触点和中间继电器实现,电压互感器二次电路的切换,双母线二次电压的切换,方式二： 利用隔离开关辅助触点直接实现,48 其它电气设备故障处理,一、电压互感器熔断器熔断原因及影响,3.电压互感器故障对运行的影响,（1）接入继电器电压线圈的电压完全（或部分）消失，对于反映电压降低的保护装置来 说就好像高压系统发生短路一样，此时低电压继电器、阻抗继电器会发生误动作； （2）接入继电器的电压在数值和相位上发生畸变，对于反映电压和电流相位关系的保护（如：反映电压低的电流方向保护装置）可能会误动作； （3）可能使保护和自动装置误动作； （4）使表计指示错

6、误，给运行人员判断造成麻烦； （5）造成电能计量错误。 所以根据熔断器熔断现象迅速判断故障，对故障处理十分必要。,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （一）高压回路故障,1.高压侧熔断一相现象,（1）相电压：熔断相电压指示降低很多；其他两相电压指示正常。 （2）线电压：与熔断相有关的线电压指示降低；正常相之间的线电压指示正常。 （3）警铃响：发出“电压互感器回路断线”信号，还可能发出“厂用系统接地”信号。,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （一）高压回路故障,2.高压侧熔断两相现象,（1）相电压：所熔断的两相相电压很小接近于零；未断的一

7、相相电压接近于正常相电压。 （2）线电压：熔断的那两相间的线电压为零；其他两个线电压为正常线电压的50%左右。 （3）警铃响：发出“电压互感器回路断线”信号，还可能发出“厂用系统接地”信号。,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （一）高压回路故障,3.高压熔断器熔断的处理,（1）当髙工变运行时，解除高工变低电压过电流保护。 （2）必须解除母线低电压联跳压板和辅机低电压保护直流熔断器，退出高压母线BZT装置。如果低压备用变压器接于该母线，应短接低电压BZT回路中备用变压器6KV侧低电压闭锁接点。 （3）将电压互感器停电，测绝缘，无问题后方可更换熔断器。 （4）电压互感

8、器二次电压正常后，恢复低电压联跳压板和辅机低电压保护直流熔断器， 投入高压母线BZT装置。拆除BZT回路中6KV侧低电压闭锁短接线。 （5）如电压互感器本身断线，应立即通知检修处理。,高压厂用电母线实际并未出现低电压,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （二）低压回路故障,1.低压侧熔断一相现象,（1）相电压：熔断相相电压指示值降低；另两相相电压指示基本正常。 （2）线电压：与熔断相有关的线电压降低；未断的两相间的线电压基本正常。 （3）警铃响；发出“电压互感器回路断线”信号。,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （二）低压回路故障,2.

9、低压侧熔断两相现象,（1）相电压：熔断的两相相电压降低很多，但不为零；未断的一相相电压正常。 （2）线电压：在没有接相电压负载的情况下，这时所测的线电压全部为零，若有接相电 压的负载时，指示值很小。 （3）警铃响；发出“电压互感器回路断线”信号。,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （二）低压回路故障 3.低压熔断器熔断的处理,当髙工变运行时，解除髙工变低电压过电流保护。解除辅机低压保护直流熔断器，退出高压母线BZT装置。检查并更换该相低压熔断器。 若更换后再次熔断，禁止增大低压熔断器容量。应测二次回路是否有短路现象，查出原因后方可再次更换。 恢复正常后，投入低压联

10、跳压板和辅机低压保护直流熔断器，投入髙工变压器过流保护及髙压母线BZT装置。如果低压备用变压器接于该段母线，在更换熔断器之前还应短接低压BZT回路中备用变压器 6KV侧电压闭锁接点。 如熔断器没有熔断，应检查电压互感器刀闸辅助触点（或小车辅助触点）接触是否良好，各电压回路有无断线、短路、各接线端子是否有松动、虚接等，一经发现应立即消除。,高压厂用电母线实际并未出现低电压,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （三）高压（低压）三相均熔断,1.现象,高压厂用电母线该段线电压表和母线对地绝缘监察电压表A、B、C三相指示均为零。警报响，6KV母线该段低压保护动作，使髙压厂用

11、工作变压器该分支跳闸，髙压厂用备用变压器该分支投入，但线电压表及相电压表仍指示为零。母线低电压保护动作，除厂用I类负荷以外所有接于该母线上的辅机将全部跳闸。,48 其它电气设备故障处理,二、高压厂用母线电压互感器故障处理 （三）高压（低压）三相均熔断,2.处理,（1）立即解除该分支BZT装置，并将另一分支也倒为备用电源。 （2）立即退出母线低压保护直流熔断器，并通知机、炉专业有关人员可以重新启动已跳闸的辅机，恢复机组的正常运行。 （3）解除高工变低压过电流保护。 （4）将电压互感器停电，査出断线的原因方可更换熔丝，恢复送电。 电压互感器二次电压正常后，投入低压保护直流熔断器，并将厂用系统由髙备

12、变倒为髙工变运行。,48 其它电气设备故障处理,三、厂用系统铁磁谐振,由铁心线圈和电容组成的回路，当电源的电压或电流发生变化时，电路中的电流、电压发生突变或不正常增大现象称为铁磁谐振。 产生这种谐振的原因是铁心饱和的缘故。 因为在铁心没饱和时，电感大，电路中感抗起主要作用。铁心饱和后，电感变小，电路中容抗起主要作用， 若出现L=1/C满足了谐振条件，于是在电感和电容两端出现髙压，电路中励磁电流急骤增加，产生过电压。,48 其它电气设备故障处理,三、厂用系统铁磁谐振,髙压厂用系统中，电压互感器一次绕组与中性点不接地系统中的对地电容组成了一个并联网络，如图4-11所示,由于电压互感器的绕组是一个铁

13、心线圈，并与电容形成了可能产铁磁谐振的电路，如果条件具备，就有可能产生铁磁谐振。铁磁谐振将引起电压互感器一次熔断器熔断或造成电压互感器烧毁。,48 其它电气设备故障处理,三、厂用系统铁磁谐振 （一）激发铁磁谐振的原因,（1）运行人员倒闸操作过程中使系统的参数发生变化。 （2）系统中发生事故，如单相接地等（特别是单相电弧接地）。,48 其它电气设备故障处理,三、厂用系统铁磁谐振 （二）铁磁谐振的现象及处理,1.现象,（1）相电压升高，并有不规则低频摆动。 （2）电压互感器发出不规则嗡嗡声。 （3）配电装置有放电声。 （4）可能发出接地信号。,2.处理,（1）将专设的消谐装置投入运行，如没有消谐装

14、置，则可在电压互感器开口三角侧接上一个电阻（阻值为几十欧即可）或接一个灯泡。 （2）可采用切换负荷或倒厂用分支为备用电源来带的方法，也可以破坏谐振条件，起到消谐作用。,48 其它电气设备故障处理,三、厂用系统铁磁谐振 （三）铁磁谐振的预防,（1）在母线上接入一定大小的电容器，使XC/XL0.01。 （2）采用质量好，铁心不易饱和的电压互感器。 （3）提高检修质量，保证开关分、合闸的同期。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障,200MW以上的发电机出口引线上，一般装设三台电压互感器，分别供给测量表计、自动励磁调节和保护使用。 这些互感器均装有一次熔断器。测量表计用电压互感器

15、二次侧装设熔断器（个别机组装设自动空气开关），保护用电压互感器二次侧装设自动空气开关，自动励磁调节用电压互感器二次侧经发电机变压器组控制台上的转换开关直接接入调节屏。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障,在电压互感器的运行过程中，由于短路或熔断器质量不好以及容量选择不当等原因使电压互感器的一次熔断器、二次熔断器（或自动空气开关）断开。运行人员要根据相应的现象判断是哪一台电压互感器，哪一侧、哪一相断开，并及时采取相应的措施进行处理。 由于电压互感器二次侧负荷接线不同，断线时的现象也不一样。所以运行人员在进行判断时必须结合所在机组的实际情况，不能一概而论。下面以200MW机组

16、最常见的电压互感器二次负荷接线为例， 分别说明每台电压互感器一次、二次熔断器（或小开关）断开时的现象及处理方法。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （一）测量表计用电压互感器熔丝熔断,1. 二次熔断器一相断,（1）现象： 1）警铃响，发出“电压回路断线”信号。 2）发电机有功功率表、无功功率表、髙厂变有功功率表指示下降（如A相熔断时，当功率因数低于0.5时，发电机有功功率表指示略有上升；当功率因数等于0.5时，发电机有功功率表指示不变） 3）电度表转速下降，周波表指示异常。 4）A相熔断时发电机定子电压表指示降低至近于零；B相熔断时发电机定子电压表指示略有下降；C相熔断

17、时发电机定子电压表指示不变。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （一）测量表计用电压互感器熔丝熔断,1. 二次熔断器一相断,（2）处理方法： 1）通知机、炉人员暂不调整负荷，由锅炉人员根据汽压、流量及温度监视负荷。 2）检查并更换该相二次熔断器，若更换后再次熔断，禁止增大二次熔断器容量。应测二次回路是否有短路现象，查出原因后方可再次更换。 3）,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （一）测量表计用电压互感器熔丝熔断,1. 二次熔断器一相断,（2）处理方法： 3）如果备励运行，为了防止调压用电压互感器一次断线时强励误动，可以解除备励强励。但从运行经验

18、上看，电压互感器一次熔断器熔断或断线的概率很少，备励运行时不解除强励也是可以的，而且避免了在系统电压降低时强励拒动的不利情况。 当C相熔断时，在备励运行时不需解除备励系统强励装置，因为强励继电器1QLJ接于 A、B两相，二次C相断时，强励继电器并不失磁。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （一）测量表计用电压互感器熔丝熔断,2.二次熔断器熔断两相或三相,（1）现象： 1）警铃响，发出“电压回路断线”信号。 2）若二次A、B两相熔断或三相熔断，发电机有功功率表、无功功率表、高工变有功功率表、定子电压表指示均为零，电度表停转，周波指示异常。 3）若A、C两相熔断或B、C两相

19、熔断，表计指示分别接近于A相断或B相断、恢复A或B相熔断器后，断线信号仍不消失。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （一）测量表计用电压互感器熔丝熔断,2.二次熔断器熔断两相或三相,（2）处理方法： 1）应测量二次回路确定无短路后，再恢复熔断器。 2）其他处理方法同二次熔断器一相断。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （一）测量表计用电压互感器熔丝熔断,3.一次熔断器熔断,（1）现象： 1）警铃响，发出“电压回路断线”信号。 2）发电机有功功率表、无功功率表、髙工变有功功率表指示降低，电度表转速下降， 周波表指示不正常。 3）A相断时发电机定子电

20、压表指示为B相电压，周波表指示不正常；B相断时发电机定子电压表指示A相电压，周波表指示不正常；C相断时发电机定子电压表，周波表指示正常。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （一）测量表计用电压互感器熔丝熔断,3.一次熔断器熔断,（2）处理方法: 1）通知机、炉人员暂时不得调整负荷，由锅炉人员监视负荷。 2）电气人员计算电量。 3）停电压互感器，测互感器绝缘。更换熔丝后恢复送电，注意不得增大熔丝容量。 4）备励运行时，为了防止调压电压互感器一次铅丝断线时强励误动作，应解除备励强励。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （二）保护用电压互感器熔丝断,发

21、电机保护用电压互感器在运行中可能出现一次熔丝熔断或二次小空气开关断开的情况。一般来说，保护用电压互感器一次或二次断线，不会给机组的正常运行带来严重影响。 因为当出现断线时，可能误动的保护已被发电机断线闭锁继电器闭锁。 当保护用电压互感器断线时，警铃响，发出“电压回路断线”信号，各表计均无变化。 此时运行人员应根据接于保护电压互感器二次开口三角的零序电压表有无指示来确定是一次 断线还是二次断线。当零序电压表有指示时，说明是一次断线，否则说明是二次断线。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （二）保护用电压互感器熔丝断,当保护用电压互感器断线时，应解除可能误动的保护，如定子接

22、地保护、失磁保护、低压过电流保护、发电机匝间保护（当发电机匝间保护由反映负序分量的原理构成时）。当保护只动作于信号时，也可以不解除。 如为互感器一次熔丝熔断，应将电压互感器停电，并对互感器进行详细检査，测其绝缘，无问题后方可投入运行。若二次小开关断开，投入后再次断开，应测二次回路相间绝缘及对地绝缘。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （三）自动励磁调节器用电压互感器一次断线,发电机自动励磁调节器（AVR）用电压互感器一次断线时，大部分机组设计为跳开自动组1K开关，联投手动组2K开关，如图4-12所示。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （三）自动

23、励磁调节器用电压互感器一次断线,这种情况下如果1K开关不跳， 可能导致强励误动作，此时运行人员应立即手投2K开关，联跳1K开关，并解除自动励磁调节器。,48 其它电气设备故障处理,四、发电机出口电压互感器故障 （三）自动励磁调节器用电压互感器一次断线,也有个别机组设计为自动实现强励限制，这种情况下若强励限制失灵，也可能导致强励误动作。 因此，在自动励磁调节器用电压互感器一次断线时，运行人员应立即将自动组倒为手动组运行，并退出自动励磁调节器。停电压互感器，测其绝缘；无问题后方可投入运行。,48 其它电气设备故障处理,五、电流互感器故障处理,在发电机组的运行过程中，安装于各部分的电流互感器都有可能

24、因为某种原因造成二次开路故障。当电流互感器二次开路以后，全部一次电流都用于铁心的磁化，使铁心高度饱和，磁通变为平顶波，将在二次侧产生危险过电压。,运行中电流互感器二次侧开路将在二次侧产生危险高电压。这个髙电压如不及时采取措施加以限制和消除，将会给设备本身和人身安全带来严重威胁。,48 其它电气设备故障处理,五、电流互感器故障处理,（1）在靠近振动的地方，二次导线端子排上的螺钉受振动而松动或脱落，造成互感器二次侧开路。 （2）保护盘上的压板或电流互感器二次侧插件接触不好，造成电流互感器二次开路。 （3）接线不牢，运行中造成端子发热松动甚至脱落。 从上述原因来看，有关人员在接线、投保护或保护切换的

25、工作中必须仔细认真，保证电流回路接线良好，而且牢固可靠。,1.电流互感器二次开路的原因,48 其它电气设备故障处理,五、电流互感器故障处理,对于装设了电流互感器二次开路保护的机组，因为开路后发信号，运行人员在及时发现 开路故障方面比较方便。 对于没有装设电流互感器二次开路保护及信号的机组，有些电流互感器二次开路是不容易被发现的，这就要求运行人员在机组运行过程中定期对电流互感器二次回路进行巡视。在判断电流互感器二次是否开路时应以表计的变化和对现场实际检查为依据，并配合听电流互感器的声音，以及由于电流互感器二次开路所误发的信号及保护误动作来进行综合判断。如发现确有断线应及时处理。,1.电流互感器二次开路的原因,48 其它电气设备故障处理,五、电流互感器故障处理,（1）当测量表计用电流互感器二次开路时，相应的表计有明显的变化，如位于发电机中性点电流互感器二次开路，可以看到三相定子电流指示不平衡，断线相电流指示为零。A相或C相断线时，有功功率表、无功功率表、有功电度表指示明显降低，当功率因数低于0.5时A相断线，有功功率表指示将有所升髙；B相断线时，功率表没有变化。又如电度表用电流互感器二次A或C相断线时，电度表转速变慢，B相断线时无变化。 （2）如回路接