1、發電機出口 PT高壓熔斷器慢熔原因分析及預防措施摘要：發電廠機組正常運行時，勵磁系統通過發電機出口電壓互感器（PT） 采集機端電壓，從而調節勵磁電流的大小，一般情況下，在發電機出口 PT 一次 高壓熔斷器快速熔斷時，其二次側電壓應瞬時降至零電壓；然而在實際運行中， 由于高壓熔斷器管老化、質量不良等原因，一次高壓熔斷器會出現慢熔，影響發 電機機端采樣，甚至造成機組跳機。因此，分析發電機出口 PT高壓熔斷器慢熔 現象的原因并提出預防措施，對機組的安全穩定運行有著重要意義。關鍵詞：高壓熔斷器；慢熔；原因分析；預防措施導言熱電廠發電機出口 PT共有三組，每組分為A、B、C三相，第一組PT為發變 組保護

2、裝置、主套勵磁調節器提供電壓量；第二組PT為發變組保護、備套勵磁 調節器、測量提供電壓量；第三組PT為發變組保護、故障錄波、測量提供電壓 信號；勵磁調節裝置是國電南瑞生產的 NES6100 勵磁調節器，互感器為大連北方 互感器集團有限公司生產的 JDZX9-20G 型電壓互感器，變比為 20000/V3/100/V3/100/V3/100/3V 和 20000/M3/100/M3/100/3V，PT 一次高 壓熔斷器為浙江雷川電力科技有限公司生產的XRNP型高壓熔斷器，額定電壓 24kV，額定電流1A,額定分斷電流31.5kA。原因分析發電機出口 PT 一次高壓熔斷器由瓷管、石英砂、錫球、熔絲

3、組成，在設備 運行過程中，如果出現故障電流時，熔斷器熔絲將首先在錫球處熔斷，隨之是熔 絲整體熔斷，產生的電弧與石英砂接觸，石英砂對電弧的冷卻、去游離作用很大 能夠使電弧快速熄滅。然而，當熔絲在重力和熱積累的作用下出現逐漸老化或產 品本身存在質量問題時，在正常工作電流下，熔斷器熔絲逐漸變細，阻值逐漸增 大，當PT 一次高壓熔斷器未在規定時間內完全熔斷時，由于沒有達到PT斷線判 據，勵磁調節器無法識別，由此造成PT二次側電壓下降和波動，以及AVR裝置 內部機端電壓采樣值也相應的下降和波動，在自動電壓控制（電壓閉環）方式下 的 AVR 裝置會立即增加勵磁輸出，以圖把機端電壓穩定在給定值水平，從而導致

4、 發電機機端電壓大幅抬高，并同時伴有機端電壓、有功和無功的大幅波動，勵磁 系統誤強勵，機端過電壓，過激磁保護動作等連鎖反應，最終造成過激磁保護動 作，解列停機。預防措施勵磁系統作為同步發電機的重要組成部分，對發電機機組的正常運行至關重 要，而勵磁系統則需要通過發電機出口電壓互感器采集機端電壓量來保障勵磁調 節器準確的調整勵磁電壓和勵磁電流，所以制定相應的預防措施來防止發電機出 口 PT 一次高壓熔斷器慢熔是十分必要的，本文從以下幾個方面提出針對性的預 防措施。產品質量品牌與質量應選用業內知名品牌的優質產品，宜選用溫度漂移量小，使用溫度范圍寬， 抗氧化性強，焊接性能優良的康銅做為熔絲材質的高壓熔

5、斷器，應避免使用熔絲 為新康銅或錳銅的高壓熔斷器。維護與檢測熔斷時若一組熔斷器里出現一個熔斷器熔斷，則應三個熔斷器一并更換，防止阻值 不同，導致二次側電壓不同；即使熔斷器沒有發現問題，也應根據產品使用年限 要求更換新的熔斷器。啟動前機組啟動前應測量PT 次高壓熔斷器直阻、接觸電阻，檢查卡簧連接是否 緊固、金屬接觸面是否氧化、是否采取防振措施等。運行時當機組運行時，定期對各PT 一次高壓熔斷器進行紅外測溫；運行中更換一 次高壓熔斷器時應做好安全措施，提前制定好完善的應急預案，本機組更換應使 用35kV絕緣手套，佩戴護目眼鏡，高位PT應站在絕緣凳上操作，此外，應穿好 絕緣靴帶好手電筒，以防隔離手車

6、倉內照明光線不足影響操作安全。停運時當機組停運且現場條件允許時，應對每組熔斷器阻值進行測量并記錄，與上 一次測量值進行對比，如阻值偏差過大，或者三個熔斷器阻值不平衡，建議將熔 斷器進行更換。檢查熔斷器是否與支架緊密接觸，使用專用扎帶固定將熔斷器固定在熔斷器 底座上，防止長期振動導致接觸不良，熔斷器彈出底座，引起PT斷線或二次電 壓不平衡。邏輯與保護優化3.3.1 “防PT慢熔”邏輯對不能提高“PT斷線”靈敏度的勵磁裝置(如ABB的UN5000、6000系統)， 應增加“防PT慢熔”邏輯；對沒有“PT慢熔”功能的勵磁系統如(ABBUN5000、ABBUN6000)系列進行軟 件升級，增加“PT慢

7、熔”功能；對具有“PT慢熔”功能的勵磁系統，如勵磁調節器PT慢熔判別及通道切換 定值為10%額定機端電壓時，需利用停機或檢修機會將其定值調整為5%；對有些廠家的勵磁裝置可通過降低相關勵磁定值提高“PT斷線”靈敏度，當 PT 一次高壓熔斷器發生慢熔時“PT斷線”能快速動作，避免勵磁系統誤強勵發生，根據相關資料及現場經驗PT 一次高壓熔斷器慢熔時單相電壓降低5V左右“PT 斷線”動作較合適；本廠 1 號機組勵磁調節裝置是國電南瑞生產的 NES6100 勵磁調節器，發電機勵磁采用機端自并勵靜態勵磁技術，原理如圖 3-1：原PT斷線判據有三種；判據1：|PT2屮T1|4J，時間大于動作時間動作，默認設

8、置為5%額定機端 電壓；判據 2：負序電壓大于判斷閥值，默認值 15%額定機端電壓、負序定子電流 小于 12.5%、時間大于動作時間；判據3： PT220%、PT150%空載額定勵磁電流、定子電流 120%、無短路試驗使能、無電制動開停機令、無停機令、時間大于動作時間。當勵磁專用PT發生慢熔或接觸不良時，主套調節器測得的機端電壓逐漸下 降，由于未能滿足判據1和判據2, PT斷線故障未報出，調節器不能主動切換至 從套。根據本套測得的機端電壓，勵磁需要增加勵磁電流以將機端電壓抬升至電 壓給定值。此時就容易發生強勵或者過壓，造成保護動作。通過負序反時限原理優化 PT 慢熔判據，當勵磁調節器主套測得負

9、序電壓時 根據負序電壓大小查表 3-1 得出動作時間，當時間大于動作時間時，即發出 PT斷線故障信號切為從套。運用查表法，可靈活配置不同負序電壓下PT斷線的動 作時間，以防負序電壓未達到原有判據中的條件，PT斷線不動作，主套一直增加 勵磁的情況。如此可極大降低因發電機PT高壓熔斷器慢熔導致發電機誤強勵和 過電壓事故率。表3-1負序電壓與動作時間“PT斷線”閉鎖邏輯完善相關保護裝置PT斷線閉鎖邏輯，避免PT 一次高壓熔斷器慢熔時引起定子接地、失磁、逆功率、過激磁等保護不正確動作。“過激磁”保護排查發電機過激磁保護定值，發電機過激磁反時限定值滿足DL/T1309- 2013大型發電機組涉網保護技術

10、規范不小于1.07倍額定電壓的要求，以避免 發電機運行中誤強勵，造成發電機過激磁保護不正確動作。備品管控一次高壓熔斷器應備有適量備件，嚴格按照廠家說明書進行存放，保存環境 應通風干燥有防潮措施，盡量避免大批量高壓熔斷器長時間保存。結束語鑒于發電機出口 PT的重要性，加強PT 一次高壓熔斷器運維工作勢在必行， 通過從產品質量把控到啟動前檢測，從運行中的檢測到停運時的檢查，從邏輯保 護的優化再到備品備件的管控，對發電機出口 PT 一次高壓熔斷器進行全周期、 全方位、全過程的監控，采取針對性的措施防患于未然，對發電機的安全穩定運 行有著積極意義。參考文獻：盛少清.發電機出口電壓互感器一次熔絲慢熔引發的事故分析J.建筑 工程技術與設計.吉文東