（大唐长春第三热电厂吉林长春130103）
摘要：针对某电厂350MW机组在运行过程中定子接地保护的动作事故，根据现场故障录波波形和数据，以及通过一系列试验，发现定子接地保护动作是由于发电机出口C相电压互感器（2YH）在运行中存在匝间短路，导致发电机C相电压降低，产生的三相电压不平衡所造成的。
关键词：发电机；定子接地；电压互感器；匝间短路；保护
引言
某热电厂配有两台哈尔滨电机厂生产的水氢冷350MW汽轮发电机，发电机型号QFSN-350-2，定子电压为20kV，定子电流为21.49kA。
2011年10月5日03时33分1号发电机定子接地保护动作，测量发变组一次系统绝缘电阻为GΩ，由此判断接地部位为高阻接地。对二次回路、发变组系统、封闭母线进行了相关检查及试验，均未发现异常。将发电机出口电压互感器（1YH、2YH）送到电科院进行相差比差和感应耐压试验，发现发电机出口C相电压互感器的相差比差超差和感应耐压试验不合格，由此确定发电机定子接地保护动作原因是由于发电机出口C相电压互感器（2YH）匝间短路造成三相电压不平衡，使发电机定子接地保护动作。
1接地保护动作过程
2011年10月5日03时33分03秒1号发电机主开关跳闸，灭磁开关跳闸，汽轮机跳闸、锅炉MFT动作、厂用电联动正常。1号机DCS电气系统报警内来“发电机定子接地保护动作”。检查1号发电组保护A、B保护屏面板“后备保护动作”报警灯亮，1号发变组保护A、B屏来“主开关位置开入变位”。03时34分00秒复归1号发电机DCS电气系统报警时“发电机定子接地保护动作”光字牌消失。经查1号发变组A、B保护屏动作报告，确认“基波零压定子接地出口”动作，启动值为11伏，时间3518毫秒，1号发电机接地保护动作。
2011年10月05日03时30分44秒故障录波启动，经历2分31秒。发变组开关跳闸时，在故障录波图上显示A相电压为58.12V；B相二次电压为63.80V；C相二次电压为51.70V；发电机机端开口三角电压为12.1V（发电机基波零压定子接地保护定值：10V，3.5S，作用于全停）。
机组故障录波记录的发电机定子三相电压和开口三角电压波形图如下：
2接地保护动作原因查找
2.1检查二次回路
2.1.1发变组保护A、B屏保护动作情况
发变组保护A保护启动故障绝对时间为03时30分44.518秒，保护作动故障绝对时间03时32分59.559秒，基波零压定子接地保护出口动作时间3518毫秒，动作值为11V。
发变组保护B保护启动故障绝对时间为03时30分44.517秒，动保护作故障绝对时间03时32分59.559秒，基波零压定子接地保护出口动作时间3518毫秒，动作值为11.06V。
2.1.2发变组保护A、B屏电压回路绝缘电阻测量
对保护A屏到机端TV1和中性点TV回路绝缘电阻测量，绝缘电阻值为500（MΩ）。
对保护B屏到机端TV2和中性点TV回路绝缘电阻测量，绝缘电阻值为500（MΩ）。
2.1.3发变组保护A、B屏的电压线接线检查
对保护A屏到机端TV1和中性点TV电压线接线检查，未发现异常，接线正确。
对保护B屏到机端TV2和中性点TV电压线接线检查，未发现异常，接线正确。
2.2发变组系统解体后查找和试验
为了能及时准确地查出发变组系统接地点部位，将发变组系统进行分解，分解后对发电机定子绕组、封闭母线、主变低压侧、高厂变高压侧、励磁变、接地变、发电机出口电压互感器（3YH）、避雷器进行了绝缘电阻测量和耐压试验，并对发电机出口电压互感器（1YH、2YH）进行了相差比差和感应耐压试验。
2.2.1发电机定子绕组直流耐压试验，试验电压为2Ue（40kV），泄漏电流均在0-25uA之间，并且三相泄漏电流平衡。发电机定子绕组交流耐压试验，试验电压为1.3Ue（26kV），时间为1分钟，试验结果通过。通过上述试验结果，未发现发电机定子绕组绝缘存在异常现象，满足机组运行要求，由此判断接地点部位不在发电机内部。
2.2.2对主变低压侧绕组进行了绝缘电阻和直流耐压试验，绝缘电阻值大于100GΩ，试验电压为20kV，泄漏电流为20uA，试验结果合格。
2.2.3分别对A、B、C三相封闭母线进行绝缘电阻和交流耐压试验，绝缘电阻值大于100GΩ，试验电压51kV，时间为1分钟，试验结果通过。
2.2.4对厂高变高压侧绕组进行了绝缘电阻和直流耐压试验，绝缘电阻值大于100GΩ，试验电压为20kV，泄漏电流为18uA，试验结果合格。
2.2.5分别对励磁变和接地变及A、B、C三相出口避雷器（1YH、2YH）绝缘电阻测量，励磁变和接地变绝缘电阻值均大于50GΩ；A、B、C三相出口避雷器（1YH、2YH）的绝缘电阻值均大于60GΩ，试验结果合格。
3.2.6分别对发电机出口A、B、C三相（3YH）进行了绝缘电阻测量和交流耐压试验，绝缘电阻值均大于100GΩ。交流耐压试验电压为47kV，时间均1分钟，试验结果通过。
3.2.7分别对发电机出口两组（六支）电压互感器（1YH、2YH）进行了感应耐压试验和相差及比差试验，通过试验结果发现，除C相电压互感器（2YH）感应耐压试验未通过和相差及比差超差外，其它五支电压互感器的试验结果全部合格。
3接地保护动作原因分析及电压互感器处理
3.1接地保护动作原因分析
从电压互感器的原理特性上分析，其二次绕组不能短路或接地运行。二次电压的大小与一次电压相关，二次电压产生的磁势平衡一次电压磁势。若发生二次回路短路故障，此时阻抗无限大，二次电压等于零、磁势也等于零，一次电压就将全部作用于激磁，使铁心严重饱和、正弦交变磁通变为梯形波，二次绕组将感应较大的电流，磁饱和会使铁损增加而发热，持续时间较长时，会使绕组的绝缘性能下降或烧损。因此，1号发电机定子接地保护动作原因，是由于发电机出口C相电压互感器（2YH）在运行中存在匝间短路，导致发电机C相电压降低，产生的三相电压不平衡所造成的。