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[中图分类号] TM621.3
[文献标志码]A
[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0077-02
Treatment of Grounding Fault of QfSN-600-2YHG Eenerator
Slu Xiao-pu
[ Abstract] Once the generator realizes the grounding fault， it will directly affect the operation performance of the whole unit， and even causedifferent degrees of damage to the intemal parts of the generator. Taking "qfsn-600-2yhg generator" as an example， aiming at the grounding fault of thegenerator， this paper finds out the causes of the fault from three aspects of analysis， inspection and test verification， and takes corresponding measuresto deal with and solve it， so as to ensure the stability， reliability and safery of the generator operation. Hope that through this study， to provide effectivereference for maintenance personnel.
[ Keywords] QFSN-600-2YHG;generator; grounding fault; treatment
發电机经过长时间运行后，难免会遇到接地故障问题，这一问题如果没有得到及时处理和解决，将会给操作人员造成人身安全隐患或者财产安全隐患。因此，为了将发电机接地故障出现可能性降到最低，提高发电机的运行性能，对于QFSN-600-2YHG型发电机而言，如何科学处理其接地故障问题时维修人员必须思考和解决的问题。
QFSN-600-2YHG型发电机具体参数如下：额定功率为600 MW，发电机额定电压和额定电流分别为20 kV、19245A，发电机定子绕组度数达到了60。在发电机的出线口处，将封闭母线接入到变压器中，同时，发电机的出口位置不设置任何断路器。
当零序电压符合相关标准值后，定子接地保护才能取得相应的成效，对于定子接地而言，其保护范围土要包含机端定子绕组以及单相接地装置等。通过将其与定子接地保护装置进行合并后，从而最大限度地提高发电机接地保护效率和效果。此外，还要将该保护装置与3U。电压进行有效接入，并将发电机内部的各个绕组进行有效连接，为后期发电机接地故障问题的处理提供相应依据。
对于QFSN-600-2YHG型发电机而言，其肩动或者停机的过程中，往往表现出频率低、转速慢等特点，如果发电机在启动或者停机的过程中出现接地故障，那么工频保护装置将无法正常运行。因此，需要针对定子接地故障问题，采用启停机保护的方式，对该故障问题进行分析和解决。此外，当变压器达到二次电压后，需要根据发电机中性点接地情况，将发电机的工作频率设置在55Hz左右，确保跳闸操作自动完成，为进一步提高发电机的运行性能奠定坚实的基础。
2020年04月07日上午，#5发电机出现定子接地保护报警信号，值班人员请示调度中心后，迅速将#5发电机的负荷转移至其他运行机组，然后平稳停机。随后立即通知检修人员对#5发电机进行检查。
对于QFSN-600-2YHG型发电机而言，其接地故障问题初步检查情况主要体现在以下儿个方面：①加强对装置校验的保护。启停机主要用于对电压电缆的保护，经过检测发现，电缆绝缘性达标，接地电阻值表现正常，同时，通过测试接地交流电压，发现二次侧电压始终处于比较正常的状态，由此可见，电压信号采集操作符合相关标准和要求。此时，通过对传动发变组进行检验发现，传动发变组装置运行正常。②拆卸发电机机端，发现套管连接正常，没有任何异常迹象，但是，从图1中可以看出，电缆内部二次线出现腐蚀生锈现象，为此，维修人员通过使用绝缘带，重新包扎二次线。在此基础上，检测发电机绝缘性能，检测结果表明，发电机绝缘值达到了2MQ，说明发电机绝缘性能不达标。③检查发电机出线情况，发现接线箱没有出现放电现象。④通过测量发电机出线接头对地绝缘值，发现其绝缘值达到了500MQ，说明发电机出线接头正常。⑤采用直流耐压试验法，对发电机电压进行升高处理，发现当发电机电压达到40 kV时，三相泄露电流基本保持相对平衡状态，这说明发电机内部的三相绕组运行正常。
2020年04月09日15：55，重新设置5号发电机的电压和定速，当其电压值和定速分别达到了4.5 kV和3000 r/min时，进入到升压试验环节中。16：10：23，通过将发电机电压设置为9.4 kV时，发现发变组正常启动，对定子进行接地处理，此时，开关自动跳闸。17：23：20，更换5号机变组，并对CPU板进行测量，当发电机电压达到8.1 kV时，发变组会自动启用“启停机”，此时，定子接地信号正常输出。
采用试验方式，对发电机接地故障原因进行逐一分析和查找，其具体查找步骤主要体现在以下儿个方面：①对发电机内部保护装置进行跳闸和检查后，发现发变组内部有各个设备运行正常，没有出现异常问题。②对发电机内部保护装置进行逐一检查和检验，发现保护装置运行正常，故排除了保护装置异常问题。③对故障数据进行全而分析。故障数据主要包含定子电压、定子电流、中性点地变等数据，故障数据如表1所示。采用电气试验方式测试，发变组内部的发电机、避雷器以及高厂变，测试结果表明，发电机的接地属于间接式的，并没有直接接地，由此可见，接地故障问题出现位置主要集中在发电机内部。
此时，需要检查发电机内部的转子以及排氢装置。拆卸发电机引线箱，发现中性点套管处出现严重的积油现象，中性点套管处积油如图1所示。同时，发电机内部的绝缘部件表而电出现人量污迹现象，通过本次研究检查发现，发电机出现接地故障是油污水汽造成的。
为了提高处理发电机接地故障问题的效率，维修人员要从以下儿个方而入手。①在充分结合定子接地相关原理以及保护动作信号的基础上，将接地故障点锁定在发电机中性点附件，经过分析卸查找后，发現故障点定位正确，为后期维修工作的有效开展提供重要的依据和参考。②对中性点套管处积油进行清理，并对清理出来的积油进行介电试验，发现，当积油电压达到了10 kV时，积油出现击穿现象，说明积油的击穿电压为10 kV，但是，新油击穿电压为25 kV。此外，积油在具体的使用中，难免会出现渗入氧气、杂质等物质，从而形成了有机酸，严重腐蚀了发电机内部绝缘材料。此外，发电机在长时间投入使用后，没有对发电机内部的零件进行全而检修，导致发电机内部中性点套管出现长期积油现象，从而严重影响了中性点套管的绝缘性能。⑧追踪和查找导致中性点套管出现积油的原因。投入使用几年后，当发电机运行到2020年，出现氢气纯度较低现象，为了解决这一问题，对发电机频繁补充氢气。在2021年3月，对5号发电机进行检修的过程中，发现汽端密封轴内部的轴径降低至0.2 mm，同时，密封瓦内部出现严重磨损现象。为了解决这一问题，维修人员要采用激光补轴的方式，对密封瓦进行重新更换，更换后，发现发电机内部的氢气纯度合格。总之，通过查找和定位故障问题，发现当发电机内部积油与氢气进行不同程度的混合后，会形成油氢混合物，然后，在转子高速运转下，汕氢混合物会变成油雾，那些雾化程度较低的油氢混合物会自动附着在发电机内部的端盖、冷却器以及绕组上，并凝结成在发电机中性点套管处，从而形成积油，经过检测发现，三相套管内部的积油最多。④由于油水继电器远远高于中性点套管积油位置，因此，油水继电器内部的积油无法被检测到。此外，中性点套管积油位置始终处于发电机的最低位置，由于没有设置相应的放油点，又加上发电机投产运行后，一直没有对发电机进行全而检修，导致中性点套管内部出现严晕的积油现象。⑤发电机内部部件的绝缘性能较低，中性点套管引接处密封轧区域范围较人，导致6号发电机电出现类似故障问题，当这些问题被分析、处理和解决后，发现发电机氢气纯度达标，内部零件的绝缘性能达标，发电机接地故障问题得到根本解决。总之，分析和处理发电机接地故障问题不仅保证了发电机接地的规范性和合理性，还提高了发电机的运行性能，为保证供电的稳定性、可靠性和安全性，为满足用户的用电需求创造了良好的条件。
综上所述，在本次发电机接地故障问题分析研究中，得到以下经验教训：①维修人员的专业技能有待提高。在本次研究中，维修人员缺乏对发电机内部结构的全而了解和掌握，导致无法精确地评估发电机接地故障的风险隐患问题，使得查找故障原因走了不少弯路。②加强对发电机最低位置检查频率，一旦发现发电机出现膛部污染严重、氢气纯度变低等现象，要及时排查容易积油的零件。③与发电机制造商家积极沟通与协作，不断修改、优化和完善油水继电器测试流程，从而及时发现和解决发电机接地故障问题。
参考文献
[1]王志平，余兴林QFSN-600-2YHG型发电机定冷水处理方式的改进探索[J]华北电力技术，2020 （8）：227-228
[2]王彬，张勇.国产QFSN-600-2YHG型汽轮发电机漏氢原因分析及处理[J]沈阳工程学院学报（自然科学版），2020，9（2）：121-123
[3]马贤好进一步提高QFSN-600-2YH型汽轮发电机可靠性的对策和实践[J]大电机技术，2020，33 （5）：12-13
[4]李立峰上汽产QFSN-600-2型发电机水温超差故障原因分析及处理方法探讨[J]广东科技，2019，19 （8）：113.
[5]王翰章QFSN-600-2型发电机本体介绍[C]全国火电600 MW级机组协作网第七届年会论文集，2018
[6]闰福岐，李海全600 MW发电机定子接地故障查找及处理[J].电力安仝技术，2019 （7）：64-67
[7]曹风波，刘玉新，崔峰，等QFSN-600-2YH汽轮发电机定子铁芯松动现场处理[J]电站系统工程，2020 （8）：4528.
[文献标志码]A
[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0077-02
Treatment of Grounding Fault of QfSN-600-2YHG Eenerator
Slu Xiao-pu
[ Abstract] Once the generator realizes the grounding fault， it will directly affect the operation performance of the whole unit， and even causedifferent degrees of damage to the intemal parts of the generator. Taking "qfsn-600-2yhg generator" as an example， aiming at the grounding fault of thegenerator， this paper finds out the causes of the fault from three aspects of analysis， inspection and test verification， and takes corresponding measuresto deal with and solve it， so as to ensure the stability， reliability and safery of the generator operation. Hope that through this study， to provide effectivereference for maintenance personnel.
[ Keywords] QFSN-600-2YHG;generator; grounding fault; treatment
發电机经过长时间运行后，难免会遇到接地故障问题，这一问题如果没有得到及时处理和解决，将会给操作人员造成人身安全隐患或者财产安全隐患。因此，为了将发电机接地故障出现可能性降到最低，提高发电机的运行性能，对于QFSN-600-2YHG型发电机而言，如何科学处理其接地故障问题时维修人员必须思考和解决的问题。
1 发电机及其接地保护概况
1.1 发电机概述
QFSN-600-2YHG型发电机具体参数如下：额定功率为600 MW，发电机额定电压和额定电流分别为20 kV、19245A，发电机定子绕组度数达到了60。在发电机的出线口处，将封闭母线接入到变压器中，同时，发电机的出口位置不设置任何断路器。
1.2 定子接地保护
当零序电压符合相关标准值后，定子接地保护才能取得相应的成效，对于定子接地而言，其保护范围土要包含机端定子绕组以及单相接地装置等。通过将其与定子接地保护装置进行合并后，从而最大限度地提高发电机接地保护效率和效果。此外，还要将该保护装置与3U。电压进行有效接入，并将发电机内部的各个绕组进行有效连接，为后期发电机接地故障问题的处理提供相应依据。
1.3 启停机保护
对于QFSN-600-2YHG型发电机而言，其肩动或者停机的过程中，往往表现出频率低、转速慢等特点，如果发电机在启动或者停机的过程中出现接地故障，那么工频保护装置将无法正常运行。因此，需要针对定子接地故障问题，采用启停机保护的方式，对该故障问题进行分析和解决。此外，当变压器达到二次电压后，需要根据发电机中性点接地情况，将发电机的工作频率设置在55Hz左右，确保跳闸操作自动完成，为进一步提高发电机的运行性能奠定坚实的基础。
2 事件发生经过
2020年04月07日上午，#5发电机出现定子接地保护报警信号，值班人员请示调度中心后，迅速将#5发电机的负荷转移至其他运行机组，然后平稳停机。随后立即通知检修人员对#5发电机进行检查。
2.1 初步检查情况
对于QFSN-600-2YHG型发电机而言，其接地故障问题初步检查情况主要体现在以下儿个方面：①加强对装置校验的保护。启停机主要用于对电压电缆的保护，经过检测发现，电缆绝缘性达标，接地电阻值表现正常，同时，通过测试接地交流电压，发现二次侧电压始终处于比较正常的状态，由此可见，电压信号采集操作符合相关标准和要求。此时，通过对传动发变组进行检验发现，传动发变组装置运行正常。②拆卸发电机机端，发现套管连接正常，没有任何异常迹象，但是，从图1中可以看出，电缆内部二次线出现腐蚀生锈现象，为此，维修人员通过使用绝缘带，重新包扎二次线。在此基础上，检测发电机绝缘性能，检测结果表明，发电机绝缘值达到了2MQ，说明发电机绝缘性能不达标。③检查发电机出线情况，发现接线箱没有出现放电现象。④通过测量发电机出线接头对地绝缘值，发现其绝缘值达到了500MQ，说明发电机出线接头正常。⑤采用直流耐压试验法，对发电机电压进行升高处理，发现当发电机电压达到40 kV时，三相泄露电流基本保持相对平衡状态，这说明发电机内部的三相绕组运行正常。
2.2 再次启动升压试验情况
2020年04月09日15：55，重新设置5号发电机的电压和定速，当其电压值和定速分别达到了4.5 kV和3000 r/min时，进入到升压试验环节中。16：10：23，通过将发电机电压设置为9.4 kV时，发现发变组正常启动，对定子进行接地处理，此时，开关自动跳闸。17：23：20，更换5号机变组，并对CPU板进行测量，当发电机电压达到8.1 kV时，发变组会自动启用“启停机”，此时，定子接地信号正常输出。
3 停机检查处理情况
采用试验方式，对发电机接地故障原因进行逐一分析和查找，其具体查找步骤主要体现在以下儿个方面：①对发电机内部保护装置进行跳闸和检查后，发现发变组内部有各个设备运行正常，没有出现异常问题。②对发电机内部保护装置进行逐一检查和检验，发现保护装置运行正常，故排除了保护装置异常问题。③对故障数据进行全而分析。故障数据主要包含定子电压、定子电流、中性点地变等数据，故障数据如表1所示。采用电气试验方式测试，发变组内部的发电机、避雷器以及高厂变，测试结果表明，发电机的接地属于间接式的，并没有直接接地，由此可见，接地故障问题出现位置主要集中在发电机内部。
此时，需要检查发电机内部的转子以及排氢装置。拆卸发电机引线箱，发现中性点套管处出现严重的积油现象，中性点套管处积油如图1所示。同时，发电机内部的绝缘部件表而电出现人量污迹现象，通过本次研究检查发现，发电机出现接地故障是油污水汽造成的。
4 故障原因分析及处理
为了提高处理发电机接地故障问题的效率，维修人员要从以下儿个方而入手。①在充分结合定子接地相关原理以及保护动作信号的基础上，将接地故障点锁定在发电机中性点附件，经过分析卸查找后，发現故障点定位正确，为后期维修工作的有效开展提供重要的依据和参考。②对中性点套管处积油进行清理，并对清理出来的积油进行介电试验，发现，当积油电压达到了10 kV时，积油出现击穿现象，说明积油的击穿电压为10 kV，但是，新油击穿电压为25 kV。此外，积油在具体的使用中，难免会出现渗入氧气、杂质等物质，从而形成了有机酸，严重腐蚀了发电机内部绝缘材料。此外，发电机在长时间投入使用后，没有对发电机内部的零件进行全而检修，导致发电机内部中性点套管出现长期积油现象，从而严重影响了中性点套管的绝缘性能。⑧追踪和查找导致中性点套管出现积油的原因。投入使用几年后，当发电机运行到2020年，出现氢气纯度较低现象，为了解决这一问题，对发电机频繁补充氢气。在2021年3月，对5号发电机进行检修的过程中，发现汽端密封轴内部的轴径降低至0.2 mm，同时，密封瓦内部出现严重磨损现象。为了解决这一问题，维修人员要采用激光补轴的方式，对密封瓦进行重新更换，更换后，发现发电机内部的氢气纯度合格。总之，通过查找和定位故障问题，发现当发电机内部积油与氢气进行不同程度的混合后，会形成油氢混合物，然后，在转子高速运转下，汕氢混合物会变成油雾，那些雾化程度较低的油氢混合物会自动附着在发电机内部的端盖、冷却器以及绕组上，并凝结成在发电机中性点套管处，从而形成积油，经过检测发现，三相套管内部的积油最多。④由于油水继电器远远高于中性点套管积油位置，因此，油水继电器内部的积油无法被检测到。此外，中性点套管积油位置始终处于发电机的最低位置，由于没有设置相应的放油点，又加上发电机投产运行后，一直没有对发电机进行全而检修，导致中性点套管内部出现严晕的积油现象。⑤发电机内部部件的绝缘性能较低，中性点套管引接处密封轧区域范围较人，导致6号发电机电出现类似故障问题，当这些问题被分析、处理和解决后，发现发电机氢气纯度达标，内部零件的绝缘性能达标，发电机接地故障问题得到根本解决。总之，分析和处理发电机接地故障问题不仅保证了发电机接地的规范性和合理性，还提高了发电机的运行性能，为保证供电的稳定性、可靠性和安全性，为满足用户的用电需求创造了良好的条件。
5 结束语
综上所述，在本次发电机接地故障问题分析研究中，得到以下经验教训：①维修人员的专业技能有待提高。在本次研究中，维修人员缺乏对发电机内部结构的全而了解和掌握，导致无法精确地评估发电机接地故障的风险隐患问题，使得查找故障原因走了不少弯路。②加强对发电机最低位置检查频率，一旦发现发电机出现膛部污染严重、氢气纯度变低等现象，要及时排查容易积油的零件。③与发电机制造商家积极沟通与协作，不断修改、优化和完善油水继电器测试流程，从而及时发现和解决发电机接地故障问题。
参考文献
[1]王志平，余兴林QFSN-600-2YHG型发电机定冷水处理方式的改进探索[J]华北电力技术，2020 （8）：227-228
[2]王彬，张勇.国产QFSN-600-2YHG型汽轮发电机漏氢原因分析及处理[J]沈阳工程学院学报（自然科学版），2020，9（2）：121-123
[3]马贤好进一步提高QFSN-600-2YH型汽轮发电机可靠性的对策和实践[J]大电机技术，2020，33 （5）：12-13
[4]李立峰上汽产QFSN-600-2型发电机水温超差故障原因分析及处理方法探讨[J]广东科技，2019，19 （8）：113.
[5]王翰章QFSN-600-2型发电机本体介绍[C]全国火电600 MW级机组协作网第七届年会论文集，2018
[6]闰福岐，李海全600 MW发电机定子接地故障查找及处理[J].电力安仝技术，2019 （7）：64-67
[7]曹风波，刘玉新，崔峰，等QFSN-600-2YH汽轮发电机定子铁芯松动现场处理[J]电站系统工程，2020 （8）：4528.