一、事故经过

2007年7月4日16时20分，某厂4号机负荷650MW,发电机内冷水压力升高，水压从0.23MPa逐渐上升到0.4MPa(由于引线烧断，氢气漏入水系统)，检查定冷水系统各阀门状态正确。

16时26分，发变组保护柜“匝间保护”动作跳闸，锅炉MFT动作，厂用电切换正常。同时机组跳闸后定冷水压力升高到0.8MPa,检查发电机下部四个液位计均满水。

DCS和发变组故障录波器记录如下：

16时21分，发电机12、13、14、15、37、38、39、40、42号槽线圈层间温度，以及以上各槽下层线圈出水温度开始上升，到机组跳闸时，37号槽线圈层间温度高达106℃，37号槽下层线圈出水温度达108℃。

16时20分，发电机电流A相：20567.32A,B相：20733.03A,C相：19875.18A;发电机电压A相：11.39kV,B相：11.39kV,C相：11.39kV;发电机负序电流由50A左右增大到446A,同时发电机7瓦振动由78μm增大到150μm左右，内冷水压力由0.25MPa逐渐升高到0.4MPa左右。

16时22分，负序电流增长到约1300A,在机组跳闸时突增到约3457A,跳机时发电机绝缘过热装置也发出报警信号。

16时25分，发电机漏氢检测装置检测到定子内冷水箱内出现氢气，并逐渐增加，到16时25分左右，氢气湿度开始增大。

16时26分，机组跳闸前发电机C相电压降低并出现零序电压，A、B相电流增大，C相电流减小，出现较小零序电流。

停机后测量发电机定子绝缘，A相绝缘为130MQ,B、C相绝缘为零；测量定子线圈直流电阻，A、B相可以测出，C相无法测出。

发电机定子检查情况。

防止发电机损坏事故

(1)发电机励侧：C相1W2-2W2弓形引线在188°~195.14°两支架间1点钟位置处熔断，熔断长度约为450mm,B相1V2-2V2弓形引线主绝缘在C相引线熔断处附近部位碳化，长度约350mm。

(2)发电机汽侧：37、38、39、40、41号槽下层线棒出槽口拐角处绝缘全部开裂，其中37号下层线棒出槽口处线棒导线部分熔断，40号槽下层线棒出槽口处线棒导线大部分熔断并呈散裂状。

(3)发电机汽侧：37、38、39号下层线棒手包绝缘破损，鼻端电联接串联铜排散落；

39号下层线棒水盒不锈钢接头熔化、绝缘引水管端口弹出。

(4)发电机汽侧：39~40号、40~41号槽间齿压板局部有明显放电熔化点。

(5)发电机汽侧：12~15号槽上层线棒出槽口拐角处绝缘开裂，11号上与12号上两线棒鼻端之间的隔相垫块发生位移。

(6)发电机汽侧：13~18号槽上层线棒内可调绑环处因线棒过热导致流胶。

(7)发电机汽侧定子铁芯第一风区（对应转子的出风区）部分风道有绝缘残留物。

(8)发电机汽侧总汇水管接地线烧断。

(9)发电机转子大齿无明显过热现象，但进、出风区风道内污染严重，汽侧护环表面有灼伤痕迹，转子风扇与挡风圈有轻微摩擦痕迹。

二、事故原因

事故发生的直接原因为：发电机在运行中C相并联绕组W2分支1W2-2W2的弓形引线熔断，致使W2支路开路，C相负荷全部转移到W1分支，导致该支路过流。根据国标GB/T7064-2002“透平型同步电机技术要求”上对定子过电流限值的规定：(12-1)t=37.5s,在C相的另一支路承受2倍额定电流的情况下，其允许时间根据上式计算，t=12.5s。由于此次事故持续时间长约6min,远大于允许的12.5s,导致整个C相W1分支的绕组严重过热，线棒主绝缘开裂，部分线棒的铜导线和上下线棒的电连接在高温下熔断。

励侧C相W2分支引线熔断的原因。

在C相W2分支1W2-2W2引线188°~195.14°支架间1点钟位置处引线内部形成气堵，是造成C相1W2-2W2弓形引线过热熔断的直接原因。气堵形成主要原因分析如下。

(1)厂家设计要求引线外接回水管路尺寸为38mm×2.5mm,而该电厂4号发电机

的引线外接回水管安装为32mm×2.5mm,使引线外接回水管内径减小，水阻增加，造成引线冷却水路流速降低、流量减小，冷却效果下降。

(2)4号发电机在通过168h试运行以后停机进行消缺，定子水系统处于关闭状态。

消缺后机组启动操作过程中未严格按厂家说明书及运行要求彻底对发电机定冷水系统排气，再加上安装的引线外接回水管内径偏小，按发电机设计要求：发电机引线外接回水管尺寸应为38mm×2.5mm,引线冷却水流速为0.82~0.99m/s,而此时发电机引线外接防止发电机损坏事故

回水管尺寸为32mm×2.5mm,引线内冷却水实际流速降为0.55~0.66m/s;所以此条件下，冷却水不能将残留在冷却水中气体全部带走，导致在发电机C相W2分支弓形引线1W2-2W2最高点位置处残留少量气体，形成局部气堵，使冷却水流量减少，冷却效果降低，该处引线温度升高，导致冷却水汽化，进而使该处冷却条件更加恶化，当最热点温度达到铜的熔点时，最终导致该处引线的过热熔断。

(3)4号发电机为上海汽轮发电机有限公司生产，采用的为原西屋发电机的设计和技术。在发电机引线各分支中，C相W2分支的引线最长，引线整个圆周跨度从30°~244°，所以与其他分支引线相比，水路最长，水阻最大，一旦定冷水压力降低，流量下降，对引线的最高点部位的冷却水流速和冷却效果影响最大，所以当定冷水系统排气不充分时就易使少量气体残存在C相W2引线高点位置，并发生气堵，导致引线过热熔断。

三、防范措施

(1)各发电公司应即刻对发电机引线外接回水管进行检查确认，对管路内径不符合厂家设计要求的应尽快利用机组停机机会更换为符合设计要求的管路，并对照厂家提供的定冷水系统说明书、图纸，对定冷水系统进行全面核查，保证符合厂家的设计要求。

(2)对发电机定冷水系统的水、气流量、压力表的安装位置、表计精度进行核查，对不符合要求的应利用机组停机机会进行整改。

(3)各机组在停机检修，尤其是定冷水系统停运或检修后，开机前应严格按照厂家说明书的要求，对定冷水系统进行排气，保证排气充分彻底。

(4)运行中应控制定冷水压力、定冷水与氢气压差、定冷水流量等参数符合厂家要求值，并避免定冷水压力和流量出现大幅的波动。

(5)运行中应密切监视发电机的电压、电流、线棒出水温度、线棒层间温度等参数的变化，一旦出现异常情况时，应立即调整机组负荷，控制参数在允许范围内；在排除测量原因后，应果断停机检查处理。

(6)机组检修时应加强对发电机各分支弓形引线的检查，是否存在过热等异常现象，发现问题及时进行处理。