第4章：盘南电厂发电机出口PT匝间短路故障分析.docx

盘南电厂发电机出口PT匝间短路故障分析胡越冬 贵州金元发电运营有限公司盘南分公司贵州省盘县响水镇 邮编：553505摘要：针对盘南电厂#3发电机出口PT匝间短路故障，通过试验数据整理，结合设备结构，制造工艺、外围二次回路的影响进行全面剖析，深入研究发电机出口PT性能，对开展发电机出口PT三倍频感应式交流耐压试验进行探索，并提出了预防发电机出口PT匝间短路的防范措施。关键词：电压互感器 PT 三倍频感应式交流耐压试验一、前言2014年4月17日03：50，盘南电厂#3发变组A柜发电机3U0定子接地保护动作， #3发电机与系统解列。经现场检修人员检查确认，#3发电机出口2PT B相本体发热严重，一次绕组匝间短路。盘南电厂发电机出口PT采用的是大连北方互感器厂生产的JDZX16-22型电压互感器，该型号的互感器在2013年和1014年已出现两次PT一次绕组匝间短路故障，设备可靠性降低，严重影响机组安全运行。对于如何避免该类故障的重复出现，提高设备运行的可靠性已成为亟待解决的问题。二、设备参数盘南电厂发电机出口PT采用的是大连北方互感器厂生产的JDZX16-22型单相户内式半绝缘电压互感器，发生故障的电压互感器具体铭牌参数如下：JDZX16-22户内单相式电压互感定绝缘水平34/65/125kV频率：50HZGB1227-1997额定电压比22000/100/100/1001a、1n57.7V30VA0.2S极限输出400VA2a、2n57.7V50VA0.5S极限输出400VAda、dn57.7V100VA3P重量69kg海拔≤1000m2006年10月制造三、故障PT试验报告技术人员在第一时间对发生故障的PT开展了如下表所示的测试项目序号试验项目测试结果合格情况1一、二次直流电阻测试1、 一次绕组直流电阻1726Ω，数值不稳定跳动异常。2、 二次绕组直流电阻分别为0.140Ω、0.143Ω、0.112Ω，数据合格。一次绕组直流电阻异常；二次绕组直流电阻合格。2绝缘电阻测试一次对二次及地绝缘电阻大于2500MΩ；二次对地绝缘电阻大于500MΩ。绝缘电阻合格3一次绕组及二次绕组工频耐压试验一次绕组对二次及地3kV，1min通过；二次绕组对地3kV，1min通过。一二次绕组绝缘合格4励磁特性试验二次电压无法升压，通电时电流即达到5A以上。励磁特性不合格5变比测试额定变比为220、381；实测变比为237、406.变比不合格结论判断PT一次绕组存在问题。四、现场解体验证为验证试验对于PT一次绕组存在问题的结论，现场技术人员对故障PT进行解体。现场解剖的结果验证了试验对于PT一次绕组匝间短路故障的判断。PT整体外观良好，为保证查找清楚，采用烘干炉加热进行解剖，清除外部所有环氧树脂，将线圈器身完全取出，线圈外部比较良好。（图1） 图1将一次线圈从最外层至最里层剖开，整体上看漆包线及层间绝缘纸比较完好，没有发现有明显的损坏点。将一次线圈进行逐层查找，最后发现靠近里层有两层绕组一次层间绝缘损坏及导线损坏的部位，表现为层间绝缘已经碳化损坏，漆包线有一根断开。（图2） 图2继续解剖二次绕组，二次绕组漆包线光亮如新，没有损坏，层间绝缘纸完好无损。（图3） 图3 五、盘南电厂开展PT试验项目的分析发电机出口PT作为电气一类设备，盘南电厂每次停机期间都会安排常规的检查和试验项目。为什么在常规试验中没有发现PT一次绕组存在匝间短路的隐患，是由于试验项目不齐全，还是由于PT本身在制造工艺上就存在问题，这是我们需要重点关注的问题。中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》第六章 表13电磁式电压互感器（固体绝缘）的试验项目、周期和要求如下表所示：序号项目周期要求说明1绝缘电阻1、35kV：6年2、大修后3、必要时不应低于出厂值或初始值的70%1、采用2500V兆欧表2、必要时，如：怀疑有绝缘缺陷时2交流耐压试验1、大修后2、必要时1）一次绕组按出厂值的0.8倍进行2）二次绕组之间及末屏对地的工频耐压试验电压为2kV，可用2500V的兆欧表代替必要时，如：怀疑有绝缘故障时时3局部放电试验必要时在电压为1.2Um/√3时，视在放电量不大于50pc必要时，如：对绝缘性能有怀疑时4空载电流和励磁特性大修后在额定电压下，空载电流与出厂值比较无明显差别。2、在下列试验电压下，空载电流不应大于最大允许电流：中性点非有效接地系统1.9Un/√3中性点接地系统1.5Un/√35联结组别和极性更换绕组后与铭牌和端子标志相符合6电压比更换绕组后与铭牌标志相符7绕组直流电阻1、大修后2、必要时与初始值或出厂值比较，应无明显差