本文介绍了泰山抽水蓄能电站发生的一起发电电动机定子绕组短路故障事件,从发电电动机定子端部绝缘结构设计及发电电动机风洞运行环境等方面对事故原因进行了深入分析,通过CFD(计算流体力学)法对发电电动机定子线棒端部采用各种不同绝缘结构时的温升进行了仿真计算,最终选择手包绝缘作为线棒端部绝缘结构改造方案,从根本上解决了开放式绝缘盒抵御单相接地和相间短路能力差的缺点,另外还采取了多种措施改善发电电动机风洞运行环境,进一步提高了发电机定子安全水平,从实际运行情况来看效果良好,供同类电站运维人员参考。 大型发电电动机技术研究及典型缺陷分析头导体无任何绝缘防护，机组定子绕组短路-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管切管机液压切管机异相之间装设开放式绝缘盒，绝缘盒进风侧开孔，绝缘盒内未填充环氧树脂或石英粉，采用空气绝缘，如图1所示。曲现象。此外，进行转子预防性试验发现5号磁极交流阻抗偏低，为1.012Ω，约为其他磁极交流阻抗值的1/3，推测5号磁极内部可能发生了匝间短路。2发电机定子短路故障原因分析2.1保护动作情况分析对故障发生时刻保护动作信息进行分析，发现100%定子接地保护、定子纵差保护本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc、定子匝间短路保护先后启动，定子匝间短路保护及定子纵差保护相继出口，发令跳开SFC输入开关、发电机出口开关（故障时尚未合闸）、机组灭磁开关。保护动作时序如表2所示。表2保护动作时序表T保护装置代码动作相对时间保护动作信息说明（定子纵差保护启动（F11）00:00:00:002IEE>>PICKUP匝间保护启动（F21）00:00:00:010IEE>>TRIP匝间保护出口跳闸（F12）00:00:00:020Diffprot.TRIPbyIDIFF>>纵差保护出口跳闸对故障时发电机出口电压故障录波图进行分析，发现故障前发电机三相对地电压基本一致，幅值约为13kV，故障发生时（Tr），U相电压幅值降低至约5kV，V相和W相电压幅值升至约21kV，随后三相电压迅速降至0kV，如图3所示。图1线棒端部绝缘结流为正常值，约0.5kA（SFC启动时机组定子电流为0.586kA），故障时中性点U相电流峰值达到100kA，V相及W相电流峰值约60kA，随后逐步减小至约12.65kA，经过约1.2s后逐步衰减至零，如图4所示。保护动作跳开灭磁开关后，中性点故障电流一直持续，主要原因是灭磁开关分闸后，灭磁电阻回路导通，故障电流由发电机内部提供。故障发生后，电站运维人员会同福伊特-富士公司专业人员对如下部位绝缘距离进行了抽测：（1）相邻线棒端部绝缘结束端之间的爬电距离约为270mm，大于福伊特-富士公司设计标准控制值205mm，测量示意图如图6所示。Cu][s][s]图4发电机中性点电流录波图F次故障过程中，由于发电机出口开关一直未合闸，因此发电机出口三相电流一直约为0.5kA（SFC启动时正常定子电流值）。通过分析故障时刻保护动作信息、发电机故障录波图、监控系统事件记录，可以推测发电机内部故障发展过程为首先出现U相单相接地，接着迅速发展为匝间短路、两相接地短路，最后发展成三相短路。2.2故障初始原因分析从故障现场检查情况来看，位于14、15槽的两根下层线棒受损最为严重，端部绝缘盒完全烧毁，线棒导体全部烧断，因此推测此处为故障始发点，如图5所示。通过查找发电机定子绕线图，发现14槽下层线棒为发电电动机U相临近出线侧倒数第二根线棒，此根线棒端部对地电压约为8.92kV，15槽下层线棒为发电机电动机W相出线侧最后一根线棒，此根线棒机组定子绕组短路-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管切管机液压切管机本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc