发电机电压互感器一次熔断器频繁熔断的分析与处理.doc

发电机电压互感器一次熔断器频繁熔断的分 析 与 处 理杨 蛟（贵州黔西中水发电有限公司 贵州 毕节 551514）摘要：贵州发电有限公司4300MW机组自2006年12月全部投产后，发电机电压互感器一次熔断器频繁熔断，尤其是2010年上升势头迅猛，给机组带来非常大的安全隐患，对发电机电压互感器熔断器频繁熔断的原因进行分析，寻找对策有着十分重要的意义。关键词:熔断器；频繁熔断；分析与处理 一、发电机电压互感器熔断器熔断的危害贵州发电有限公司4300MW机组发电机出口配置了3个由沈阳索普电压互感器厂生产的JDZX3 -20型电压互感器，RN2-20/0.5型一次熔断器,发变组保护配置的是许继集团公司生产的WFB-800系列微机保护。自2006年12月全部投产后，发电机电压互感器一次熔断器频繁熔断，尤其是20010年来更有上升势头。发电机1、2号电压互感器熔断器熔断将使RTU远传信号错误，可能使发电机过电压、过激磁、失磁、失步、电压记忆过流、逆功率、程跳逆功率、定子接地等保护误动造成机组非停；诱发励磁调节系统误调节，造成发电机定转子过流、过压，致使发电机各部件温度升高，电能质量下降。发电机3号电压互感器熔断器熔断容易使发电机匝间保护误动，尤其是在发电机升压过程中，容易导致匝间保护误动。还会导致发电量计量偏差大，给计量工作带来不便。若多个电压互感器熔断器同时熔断，送入AGC、CCS系统的机组有功功率量必然发生错误，导致AGC、CCS系统错误调节机组负荷。从上面种种后果说明发电机电压互感器熔断器熔断直接威胁机组的安全运行。二、发电机电压互感器熔断器熔断情况2007年到2010年10月31日之间发电机电压互感器熔断器熔断统计情况：熔断时间机组互感器故障相发生时间后果及危害处理情况2007年10月13日2号1PTA运行中更换正常2007年12月24日3号1PTB运行中更换正常2008年08月20日3号2PTA运行中更换正常2009年07月05日3号1PTA运行中更换正常2009年08月05日3号2PTA运行中更换正常2009年08月23日3号3PTB运行中重新追补电量更换正常2010年01月14日2号1PTA升压中延误并网运行时间更换正常2010年04月25日3号2PTB运行中更换正常2010年06月11日2号2PTB运行中更换正常2010年07月19日3号1PTC运行中转子电流超额定值更换正常2010年07月27日3号3PTA运行中重新追补电量更换正常2010年08月20日3号1PTB运行中更换正常2010年09月01日1号2PTC运行中更换正常2010年09月13日4号3PTC运行中更换正常2010年09月28日1号3PTA、B升压中匝间保护误动，延误并网时间更换正常2010年10月13日4号2PTA运行中更换正常对以上数据进行分析：2.1、发电机电压互感器熔断情况与6kV电压互感器熔断器进行比较得下表数据，从数据中看出4年来6kV电压互感器熔断器每年熔断2.25支，损坏率仅仅为2.16，而发电机电压互感器熔断器每年熔断4.25支，损坏率高达11.81。从4年的时间来看6kV电压互感器熔断器熔断趋于平稳，而发电机电压互感器熔断器熔断次数呈现上涨趋势，尤其是2010年已经熔断了11次，故障率惊人的达到了30.56，占4年熔断次数的64.71。2.2、对各台电压互感器熔断器熔断次数进行比较发现3号发电机电压互感器熔断比例较高，熔断率高达24.32，占熔断次数的52.94。按照电压互感器的位置来近比较1号电压互感器熔断器熔断比例要高得多。发生重复熔断的有3次，分别是3号发电机2号电压互感器A相、1号电压互感器B相和2号发电机1号电压互感器A相，重复熔断间隔的时间比较长，最短的也有1年。各机组发电机电压互感器熔断熔断次数分布情况类别次数百分比机组1号38.11%2号410.81%3号924.32%4号25.41%相别A相821.62%B相616.22%C相38.11%PT组别1PT924.32%2PT513.51%3PT38.11%三、发电机电压互感器熔断器频繁熔断原因分析一般来说电压互感器熔断器熔断的原因有熔断器与电压互感器不匹配，正常负荷电流大于熔断器额定电流导致熔断器熔断；二是电压互感器一次、二次回路故障导致通过熔断器的电流增大，熔断器熔断起到保护作用。三是熔断器接触不良，熔断器发热而熔断，四是熔断器产品质量差，熔丝使用寿命短导致熔断。JDZX3 -20型电压互感器极限输出容量600VA，其极限电流仅仅为0.052A，而RN2-20/0.5型熔断器额定电流为0.5A，是完全能满足的，询问了黔北电厂、纳雍电厂、大方电厂均使用该类型熔断器，并没有出现频繁熔断的情况，排除了熔断选型较小的说法。每次熔断器熔断后都对一次、二次部分进行检查，一次部分绝缘合格、二次空开未跳闸，更换熔断器重新投入后运行良好，这充分说明电压互感器一、二次回路无故障。由于设备结构原因熔断器只能水平放置使用，使用地点处于1179米的海拔，满足不了熔断器技术条件：在1000米以下的海拔地区使用，最好垂直使用的要求。但和周边电厂比较，这不是熔断器频繁熔断的原因。2010年10月30日、31日对发电机电压互感器熔断器安装位置进行外观检查。发现以下现象：1号发电机电压互感器熔断器接触相对较好，3号机接触相对较差，存在的问题是熔断器在运行中有往上移动的迹象，熔断器端头没有完全放在静触头的卡簧内，以4号发电机2号电压互感器C相最为严重。还有个别电压互感器与引接线的连接处有松动现象，如4号发电机1号电压互感器A相。从这些现象说明熔断器接触不良的现象是存在的。从熔断器熔断的趋势来看从2010年5月以后一路上飚，是不是该批次熔断器存在质量问题？我们查阅RN2-20/0.5型熔断器资料时发现该类产品的结构有所不同（如右下图），A类熔断器熔断后由于熔丝的张力作用使断口迅速拉开，电压下降明显，易于判断，但易导致保护误动、自动励磁装置误调节次数大幅度上升。B类熔断器熔断后电压下降趋势缓慢，值班人员不易判断，对防止保护误动，自动励磁装置误调节有利。什么原因会让B类熔断器有这种特性呢？目前没用权威的答案，笔者根据现场使用情况作了一次试验：当B类熔断器熔断后电压下降不明显，取下熔断器后多摇晃几次，重新放回，发现电压下降明显。根据这个试验认为：B类熔断器熔丝是缠绕在中心的六棱柱上，非短路电流导致熔丝熔断后，由于熔丝缠绕的作用断口不可能拉开，断口较小。熔丝熔断后变成金属气体遇到温度较低的石英砂后迅速凝固，均匀分布在熔丝的断口间形成了通路，使得电压下降缓慢。若遇到短路电流时，熔丝将在较长距离内全部融化达到隔离故障点的作用。对2005年-2010年期间使用熔断器统计如下：生产厂家型号使用时间熔断次数使用数量熔断比例出厂配置，生产厂家不明RN2-20/0.5投产2008年初3368.33上海机电集团精工熔断器厂RN2-20/0.52008年初-2010年7月6659.23上海熔断器有限公司RN2-20/0.52010年6月-2010年10月85016注：以上数据来自运行台账记录和MIS系统、ERR系统出料账单。四、防止发电机电压互感器熔断器频繁熔断的举措1、2010年10 月份对发电机电压互感器全面检查，对触头的卡簧和位置重新调整。2、2010年10月份重新选用了上海电磁厂生产RN2-20/0.5型熔断器（属于B类熔断器）。3、机组停运后必须对电压互感器引线连接处、熔断器静触头的卡簧检查和调整。 4、机组投运前检查熔断直流电阻是否发生变化，若超过正常值（200欧姆，产品不同该值有差异）10欧姆应进行更换。并检查熔断器两端金属部分是否氧化，若氧化应进行打磨，并检查接触电阻。5、安装熔断器应检查熔断器静触头的卡簧力度是否足够，接触面是否合理，否则应进行调整。6、电压互感器在运行中值班人员通过观察窗检查熔断器是否有位移现象，有位移时应作好安全措施，停运电压互感器进行调整。五、效果从2010年10月底对