鄭州熱電廠3號發(fā)電機為典型的發(fā)電機變壓器組（發(fā)變組）單元接線，發(fā)電機為東方電機廠生產的QFSN－200－2型，機組于1992年投運，現(xiàn)處于穩(wěn)定運行期。2001－11－18，3號發(fā)電機處于正常運行狀態(tài)，當時機組帶有功負荷125 MW，無功負荷25 Mvar，對外供熱量160 t/h。
1 事故經過
凌晨01：35，3號機集控室鈴響，中央信號盤發(fā)出“保護回路故障”和“故障錄波器動作”光字，隨即喇叭叫，中央信號盤又出“發(fā)電機定子接地”、“主汽門關閉”、“斷水保護動作”、“遠方跳閘動作”、“6 kV配電裝置故障”光字，發(fā)變組表計無明顯沖擊，發(fā)變組控制盤發(fā)電機出線開關Ⅲ建石1、滅磁開關Q7、勵磁調節(jié)柜輸出開關Q4綠燈閃光，除副勵電壓表外，發(fā)變組其它表計均無指示；廠用電盤6kVⅠ、Ⅱ段出“BZT動作”光字，6 kV高壓廠用電備用電源進線開關6107，6207紅燈閃光，6kV高壓廠用電備用變壓器高壓側開關建備1綠燈平光，6 kVⅠ、Ⅱ段電壓表指示為0，高、低壓廠用電失電，集控室工作照明失去，保安電源聯(lián)動正常，值班人員立即退出6107，6207聯(lián)動開關，將上述跳閘開關復位后，發(fā)現(xiàn)Ⅲ建石1、Q7、6 kV高壓廠用電工作電源進線開關6104，6204均為綠燈平光，紅燈閃光，由于燈光指示異常，為防止擴大事故，在確認6104，6204斷開后，于01：38，手動合上建備1，高、低壓廠用電恢復正常。到保護間檢查，發(fā)變組保護A柜“發(fā)電機定子接地零序電壓”和“發(fā)電機定子接地三次諧波”發(fā)信、跳閘燈均亮，“主汽門關閉”和“發(fā)電機斷水”燈亮。值班人員對發(fā)變組所屬一次系統(tǒng)外觀進行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。廠用電失壓期間，接于3號機UPS的機、爐所有數(shù)字監(jiān)視表計均無指示。02：35，在高低壓廠用電恢復正常后，3號發(fā)電機從0起升壓，當定子電壓升至2 kV時，發(fā)電機零序電壓為2 V，當定子電壓升至2.5 kV時，中央信號盤出“定子接地”光字，于是將發(fā)電機電壓降至0，斷開Q4和微機非線性勵磁調節(jié)器控制開關KK1、KK2，通知檢修進一步查找原因。運行值班人員將發(fā)變組解備，并將發(fā)電機氣體置換后，檢修人員拆掉發(fā)電機5 m處出線，對發(fā)電機做交直流耐壓試驗正常，封閉母線出線、主變及高壓廠用變做交流耐壓試驗正常，然后逐一將發(fā)電機出線電壓互感器推入工作位置，做交流耐壓試驗，當推入發(fā)電機出線電壓互感器2YHA時，發(fā)現(xiàn)2YHA相泄漏電流達50 mA，其它相只有1 mA，遂判斷為2YHA故障，將其更換并恢復發(fā)電機接線，機組重新從0升壓正常。
2 原因分析及對策
此次事故原因通過電氣檢修做交、直流耐壓試驗及更換發(fā)電機出線電壓互感器2YHA后，發(fā)電機重新零起升壓正常的情況看，可以確認為是發(fā)電機出線電壓互感器2YHA相對地絕緣降低，造成發(fā)電機定子接地保護動作引起。
（1） 建備1開關未聯(lián)動
BZT裝置為JCCB-031型廠用電源快切裝置，具有差壓快切和殘壓慢切功能，即當工作開關跳閘后，若其差壓繼電器檢測到的工作母線殘壓與備用電源電壓之間的電壓差值在整定值之內，1s內備用電源開關可快速合上，若差值不符合要求，1s后時間繼電器接點打開，裝置變?yōu)闄z測母線殘壓是否符合要求來實現(xiàn)慢切。由于建備1開關為老式多油開關，開關機構動作慢，合閘時間長，6kV廠用電電源開關為真空開關，開關機構動作快，合閘時間短，而BZT裝置一次自投回路原設計是在6kV廠用電開關合上后合閘命令即消失，由于兩開關動作時間不同，造成建備1開關在機構未合到位時就返回?，F(xiàn)將其BZT回路進行改線，接入建備1開關合閘監(jiān)視及BZT合閘自保持回路，以確保其合閘成功。
（2）UPS直流電源未聯(lián)動
原因為UPS直流蓄電池組連接線出廠時由于壓接質量不好，致使多股導線在線鼻子處斷線，再加蓄電池組運行中由于長期充放電，使其中一極連接線剩下的幾股導線也被燒斷，造成蓄電池組正負極回路開路，在UPS交流電源失電時，蓄電池組投不上，UPS裝置對外供電中斷，使機、爐用熱工監(jiān)視儀表無指示?，F(xiàn)已對3，4號機UPS蓄電池組連接線全部更換為高質量多股軟銅線。
（3）Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關在值班人員復位后綠燈平光，紅燈閃光
原因為上述控制開關復位后，其控制回路中的兩對接點10，11與14，15接通，接點10，11接通后，綠燈發(fā)平光，而3號發(fā)變組跳閘后，由于建備1未聯(lián)動上，致使其高低壓廠用電失去，部分裝設低電壓保護的廠用設備跳閘，在值班人員將這些跳閘設備的控制開關復位前，由于其控制開關位置與電源開關位置不對應，使3號機組直流110 kV系統(tǒng)的閃光裝置啟動，閃光母線帶電。此時又恰逢高低壓廠用電失電，造成電源接于3號機組MCC的1，2號內冷水泵電源中斷，發(fā)電機斷水保護動作，保護出口回路接點閉合，直流110kV正電源就通過Ш建石1，Q7，6104，6204中任一開關的控制回路中的斷水保護出口接點、紅燈、控制開關的14，15接點與閃光母線接通，此時由于其它廠用跳閘設備未復位，閃光母線就通過這些設備的事故音響回路與負電源接通，就出現(xiàn)了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關在值班人員復位后綠燈平光，紅燈閃光的異?，F(xiàn)象。但由于Ⅲ建石1，Q7，6104，6204開關的紅燈閃光回路與其它低電壓保護動作跳閘設備的綠燈閃光回路是串聯(lián)關系，就又造成了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈閃光與低電壓保護動作跳閘設備的綠燈閃光不同步，且燈光變化情況也不同。在同一時間，紅燈閃光是一滅一亮，綠燈閃光是一亮一暗，這種現(xiàn)象是因為當閃光裝置中的電容充電電壓未達到閃光繼電器J動作電壓值之前，J常閉接點閉合，Ⅲ建石1，6104，6204的紅燈與廠用電跳閘設備的綠燈串聯(lián)后，接于直流110V電源的正負極上，紅綠燈均亮；當閃光裝置中的電容充電電壓達到閃光繼電器J的動作電壓值后，J常閉接點打開，其常開接點閉合，Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈回路被短接，紅燈滅，而此時輔機綠燈回路直接接于直流110 V電壓上，其亮度變強，要比紅綠燈都亮時的亮度強?，F(xiàn)已將所有廠用電設備的紅綠燈更換為自閃光節(jié)能燈，刪除了原設計回路中的閃光回路，消除了這一異?，F(xiàn)象。
3 處理方法
值班人員在發(fā)電機主保護動作跳閘后，在發(fā)電機重新零起升壓過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機出現(xiàn)零序電壓后，未直接利用斷滅磁開關來消除發(fā)電機磁場能量，而是將發(fā)電機電壓降至0后才斷開勵磁調節(jié)柜輸出開關Q4，延誤了事故處理時間，甚至有可能進一步擴大事故。這是因為若故障點在發(fā)電機內部的定子回路中，則二次升壓后故障電壓持續(xù)時間越長，對定子回路的損壞程度就越大，并有可能損壞定子線圈和鐵心，造成無法挽回的后果。因此，為防止事故擴大，處理此類事故時可采取直接斷滅磁開關的辦法來進行處理。（張家寧，白炎武，牛進嶺，李文奇）
1 事故經過
凌晨01：35，3號機集控室鈴響，中央信號盤發(fā)出“保護回路故障”和“故障錄波器動作”光字，隨即喇叭叫，中央信號盤又出“發(fā)電機定子接地”、“主汽門關閉”、“斷水保護動作”、“遠方跳閘動作”、“6 kV配電裝置故障”光字，發(fā)變組表計無明顯沖擊，發(fā)變組控制盤發(fā)電機出線開關Ⅲ建石1、滅磁開關Q7、勵磁調節(jié)柜輸出開關Q4綠燈閃光，除副勵電壓表外，發(fā)變組其它表計均無指示；廠用電盤6kVⅠ、Ⅱ段出“BZT動作”光字，6 kV高壓廠用電備用電源進線開關6107，6207紅燈閃光，6kV高壓廠用電備用變壓器高壓側開關建備1綠燈平光，6 kVⅠ、Ⅱ段電壓表指示為0，高、低壓廠用電失電，集控室工作照明失去，保安電源聯(lián)動正常，值班人員立即退出6107，6207聯(lián)動開關，將上述跳閘開關復位后，發(fā)現(xiàn)Ⅲ建石1、Q7、6 kV高壓廠用電工作電源進線開關6104，6204均為綠燈平光，紅燈閃光，由于燈光指示異常，為防止擴大事故，在確認6104，6204斷開后，于01：38，手動合上建備1，高、低壓廠用電恢復正常。到保護間檢查，發(fā)變組保護A柜“發(fā)電機定子接地零序電壓”和“發(fā)電機定子接地三次諧波”發(fā)信、跳閘燈均亮，“主汽門關閉”和“發(fā)電機斷水”燈亮。值班人員對發(fā)變組所屬一次系統(tǒng)外觀進行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。廠用電失壓期間，接于3號機UPS的機、爐所有數(shù)字監(jiān)視表計均無指示。02：35，在高低壓廠用電恢復正常后，3號發(fā)電機從0起升壓，當定子電壓升至2 kV時，發(fā)電機零序電壓為2 V，當定子電壓升至2.5 kV時，中央信號盤出“定子接地”光字，于是將發(fā)電機電壓降至0，斷開Q4和微機非線性勵磁調節(jié)器控制開關KK1、KK2，通知檢修進一步查找原因。運行值班人員將發(fā)變組解備，并將發(fā)電機氣體置換后，檢修人員拆掉發(fā)電機5 m處出線，對發(fā)電機做交直流耐壓試驗正常，封閉母線出線、主變及高壓廠用變做交流耐壓試驗正常，然后逐一將發(fā)電機出線電壓互感器推入工作位置，做交流耐壓試驗，當推入發(fā)電機出線電壓互感器2YHA時，發(fā)現(xiàn)2YHA相泄漏電流達50 mA，其它相只有1 mA，遂判斷為2YHA故障，將其更換并恢復發(fā)電機接線，機組重新從0升壓正常。
2 原因分析及對策
此次事故原因通過電氣檢修做交、直流耐壓試驗及更換發(fā)電機出線電壓互感器2YHA后，發(fā)電機重新零起升壓正常的情況看，可以確認為是發(fā)電機出線電壓互感器2YHA相對地絕緣降低，造成發(fā)電機定子接地保護動作引起。
（1） 建備1開關未聯(lián)動
BZT裝置為JCCB-031型廠用電源快切裝置，具有差壓快切和殘壓慢切功能，即當工作開關跳閘后，若其差壓繼電器檢測到的工作母線殘壓與備用電源電壓之間的電壓差值在整定值之內，1s內備用電源開關可快速合上，若差值不符合要求，1s后時間繼電器接點打開，裝置變?yōu)闄z測母線殘壓是否符合要求來實現(xiàn)慢切。由于建備1開關為老式多油開關，開關機構動作慢，合閘時間長，6kV廠用電電源開關為真空開關，開關機構動作快，合閘時間短，而BZT裝置一次自投回路原設計是在6kV廠用電開關合上后合閘命令即消失，由于兩開關動作時間不同，造成建備1開關在機構未合到位時就返回?，F(xiàn)將其BZT回路進行改線，接入建備1開關合閘監(jiān)視及BZT合閘自保持回路，以確保其合閘成功。
（2）UPS直流電源未聯(lián)動
原因為UPS直流蓄電池組連接線出廠時由于壓接質量不好，致使多股導線在線鼻子處斷線，再加蓄電池組運行中由于長期充放電，使其中一極連接線剩下的幾股導線也被燒斷，造成蓄電池組正負極回路開路，在UPS交流電源失電時，蓄電池組投不上，UPS裝置對外供電中斷，使機、爐用熱工監(jiān)視儀表無指示?，F(xiàn)已對3，4號機UPS蓄電池組連接線全部更換為高質量多股軟銅線。
（3）Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關在值班人員復位后綠燈平光，紅燈閃光
原因為上述控制開關復位后，其控制回路中的兩對接點10，11與14，15接通，接點10，11接通后，綠燈發(fā)平光，而3號發(fā)變組跳閘后，由于建備1未聯(lián)動上，致使其高低壓廠用電失去，部分裝設低電壓保護的廠用設備跳閘，在值班人員將這些跳閘設備的控制開關復位前，由于其控制開關位置與電源開關位置不對應，使3號機組直流110 kV系統(tǒng)的閃光裝置啟動，閃光母線帶電。此時又恰逢高低壓廠用電失電，造成電源接于3號機組MCC的1，2號內冷水泵電源中斷，發(fā)電機斷水保護動作，保護出口回路接點閉合，直流110kV正電源就通過Ш建石1，Q7，6104，6204中任一開關的控制回路中的斷水保護出口接點、紅燈、控制開關的14，15接點與閃光母線接通，此時由于其它廠用跳閘設備未復位，閃光母線就通過這些設備的事故音響回路與負電源接通，就出現(xiàn)了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204控制開關在值班人員復位后綠燈平光，紅燈閃光的異?，F(xiàn)象。但由于Ⅲ建石1，Q7，6104，6204開關的紅燈閃光回路與其它低電壓保護動作跳閘設備的綠燈閃光回路是串聯(lián)關系，就又造成了Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈閃光與低電壓保護動作跳閘設備的綠燈閃光不同步，且燈光變化情況也不同。在同一時間，紅燈閃光是一滅一亮，綠燈閃光是一亮一暗，這種現(xiàn)象是因為當閃光裝置中的電容充電電壓未達到閃光繼電器J動作電壓值之前，J常閉接點閉合，Ⅲ建石1，6104，6204的紅燈與廠用電跳閘設備的綠燈串聯(lián)后，接于直流110V電源的正負極上，紅綠燈均亮；當閃光裝置中的電容充電電壓達到閃光繼電器J的動作電壓值后，J常閉接點打開，其常開接點閉合，Ⅲ建石1，Q7，6104，6204的紅燈回路被短接，紅燈滅，而此時輔機綠燈回路直接接于直流110 V電壓上，其亮度變強，要比紅綠燈都亮時的亮度強?，F(xiàn)已將所有廠用電設備的紅綠燈更換為自閃光節(jié)能燈，刪除了原設計回路中的閃光回路，消除了這一異?，F(xiàn)象。
3 處理方法
值班人員在發(fā)電機主保護動作跳閘后，在發(fā)電機重新零起升壓過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機出現(xiàn)零序電壓后，未直接利用斷滅磁開關來消除發(fā)電機磁場能量，而是將發(fā)電機電壓降至0后才斷開勵磁調節(jié)柜輸出開關Q4，延誤了事故處理時間，甚至有可能進一步擴大事故。這是因為若故障點在發(fā)電機內部的定子回路中，則二次升壓后故障電壓持續(xù)時間越長，對定子回路的損壞程度就越大，并有可能損壞定子線圈和鐵心，造成無法挽回的后果。因此，為防止事故擴大，處理此類事故時可采取直接斷滅磁開關的辦法來進行處理。（張家寧，白炎武，牛進嶺，李文奇）