发电机转子接地原因、危害、处理
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发电机转子接地保护原理发电机转子接地保护是一种重要的电力设备保护措施,其原理是通过对发电机转子进行接地保护,确保设备的安全运行和人身安全。
本文将从发电机转子接地保护的原理、作用、保护装置和应用等方面进行介绍。
一、原理发电机转子接地保护的原理是基于电气设备的接地原理。
在正常情况下,发电机转子是绝缘的,与地之间不存在直接的电流通路。
而当发电机转子出现漏电故障时,故障电流会通过接地路径流向地面,形成接地电流。
发电机转子接地保护通过检测接地电流的存在与否,判断转子是否存在漏电故障,从而实现对设备的保护。
二、作用发电机转子接地保护的主要作用是:1. 避免漏电引起的设备损坏:当发电机转子出现漏电故障时,接地保护装置能够及时检测到接地电流的存在,并迅速切断电源,防止漏电引起的设备损坏。
2. 保护人身安全:漏电电流会导致设备带电,存在触电的危险。
通过及时切断电源,发电机转子接地保护能够保护人身安全,避免触电事故的发生。
三、保护装置发电机转子接地保护通常由以下几个主要部分组成:1. 接地电流检测装置:用于检测发电机转子的接地电流。
通常采用电流互感器进行检测,将接地电流信号转化为电压信号。
2. 比较器:将接地电流信号与设定值进行比较,当接地电流超过设定值时,触发保护装置动作。
3. 断路器:一旦接地电流超过设定值,断路器会迅速切断电源,防止接地电流继续流向地面。
四、应用发电机转子接地保护广泛应用于各种类型的发电机组,包括水轮发电机组、汽轮发电机组和柴油发电机组等。
在发电机运行过程中,定期检查和测试发电机转子接地保护装置的性能,确保其正常工作,是保证设备和人身安全的重要措施。
总结:发电机转子接地保护是一种重要的电力设备保护措施,通过对发电机转子进行接地保护,能够有效避免漏电引起的设备损坏和触电事故的发生。
其原理是基于电气设备的接地原理,通过检测接地电流的存在与否,判断转子是否存在漏电故障。
发电机转子接地保护通常由接地电流检测装置、比较器和断路器等部分组成。
发电机转子接地故障判断和处理摘要:在发电机组运行过程中,转子绕组接地是一种常见的异常运行状态,也是严重影响发电机组安全运行的隐患。
检测转子接地故障通常需要很长时间。
因此,研究转子绕组接地的原因、接地处理和预防措施具有重要意义。
发电机转子接地的危害,如何分析和处理发电机转子接地故障,以及如何在制造和运行中防止转子接地。
关键词:发电机;转子;接地;处理;预防1转子一点接地的原因及影响转子绕组是励磁回路中绝缘最脆弱的部分。
在发电机组运行期间,转子高速旋转,线圈承受非常大的离心力。
长期运行可能会导致转子绕组轻微松动,并损坏绕组的绝缘。
同时,大型机组的励磁电流往往很大,大电流引起的热效应也会加速转子绕组绝缘的老化。
此外。
空气中的油渍和灰尘通过通风孔吸附在绕组上,绕组冷却介质中的湿度过大也会导致转子绝缘降低。
粗心的制造和维护过程、绕组导体边缘不完整的毛刺以及遗留下来的金属导体碎屑都容易损坏转子绕组并导致转子接地故障。
当转子在某一点接地时,没有电流流过故障点,因为它不会形成接地电流回路,但是励磁电压会稍微增加,不会直接损害机组,励磁绕组仍然可以保持正常,发电机仍然可以继续运行。
2转子两点接地的危害及影响2.1点接地故障例如,如果励磁开关和发电机出口断路器相互连接,或者如果转子电路产生过电压,则可能导致另一个接地点,这可能导致两起或更多严重威胁发电机安全的接地事故。
它通常会产生以下几种危害:(1)转子两点接地后,绕组部分短路,使得绕组的直流电阻变小,励磁电流变大,发电机励磁电路的主磁通变小,降低了机组发出的感应无功功率,导致机组端电压下降,定子电流急剧上升。
(2)由于转子的磁场畸变,气隙中的磁势也被对称破坏,导致扭矩不平衡,导致转子严重振动、大轴磁化和其他危险。
2.3两点接地故障接地点之间的短路电流将非常大,电流产生的电弧可能烧毁励磁绕组和旋转轴,甚至导致发电机着火和爆炸。
转子在盘面上的两点接地通常以励磁电流和定子电流增加、励磁电压和机器端电压降低、功率因数增加和剧烈振动为特征。
一起发电机转子一点接地故障的原因分析及处理摘要:运行中发电机发生一点接地故障不会对发电机造成危害,但必须及时处理。
结合某电厂1号机组发电机转子一点接地实际案例,从故障表象并结合电气试验、仿真分析,分析转子一点接地报警原因,给出现场检查处理的方法,提出预控措施。
关键词:发电机、转子一点接地前言发电机转子接地分为一点接地和两点接地。
转子接地有瞬时接地、断续接地、永久接地之分,也有内部接地和外部接地,金属性接地和电阻性接地之分。
发电机转子发生一点接地对发电机不会造成危害,若发展为两点接地后,会使一部分绕组短路,由于电阻减小,所以另一部分绕组电流增加,破坏了发电机气隙磁场的对称性,引起发电机剧烈震动,同时无功出力降低;如果电流较大,可能烧坏转子和汽轮机轴系、叶片等部件被磁化;由于转子本体局部通过电流,引起局部发热,使转子缓慢变形而偏心,进一步加剧振动。
下面结合某发电公司1号机组转子接地报警故障为例,对转子接地保护装置的原理、发生报警的原因及故障查找处理方法、预控措施进行分析介绍。
1机组运行概况1号汽轮发电机为WX18Z-054LLT型三相交流同步汽轮发电机,冷却方式为水氢氢,即定子绕组水内冷,定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却,转子绕组气隙取气氢内冷冷却方式。
励磁调节器型号为WBF8-5G。
发电机转子接地保护装置为7UM6X型双端注入式发电机转子接地保护装置。
2事件概况某发电公司60MW无刷励磁机组,其励磁机电枢绕组通过二极管整流桥全波整流为发电机提供励磁电流。
励磁机励磁回路处于静止状态,其励磁电源由励磁调节器输出,励磁系统可控硅的交流电源由厂用电提供。
励磁机输出旋转二极管整流桥为三相全波整流,每组5个整流二极管,二极管正负并联阻容吸收回路。
3 事件经过某发电公司1号汽机发电机在带负荷运行后,发电机转子一点接地保护动作于报警,经现场检查,保护装置运行正常,复位后,报警依然存在。
保护装置显示的转子绕组对地泄漏电流为68mA~73mA,远大于机组报警设定值10mA。
水轮发电机转子一点接地原因分析及处理发电机转子一点接地故障是发电机常见的故障。
作者对哈拉军水电站一台机组做预防性试验时,测得发电机转子绝缘电阻接近于零,判断发电机转子绕组有接地现象。
经过检查发现了接地点并进行了修复。
本文通过对这一故障的处理,分析了发电机转子绕组一点接地的原因、预防和处理方法。
标签:转子绕组;接地故障;故障检查前言哈拉军水电站位于新疆伊犁特克斯县库克苏河上,该电站2015年1月并网发电,总装机容量28MW,安装3台轴流水轮发电机,额定电压10500V,采用静止可控硅励磁方式,转子接地故障的发电机型号为SF7000—16/3300。
作者在对这台机组做预防性试验时,测得转子磁极和磁极母排的绝缘电阻为0.1MΩ,判断磁极或磁极母排存在一点或多点接地。
经过专业技术人员认真分析原因、检查和处理,最终发现转子接地的原因,原因是和磁极连接的母排的绝缘层击穿,导致转子一点接地。
下面以这台机组转子接地故障为例,对故障发生的经过和分析检查处理过程进行详细的介绍,并对此类故障进行了分析,提出了预防措施。
1、故障经过发电机机组在C级检修时,专业人员在测量发电机转子绝缘电阻时发现测得转子磁极和磁极母排对地的绝缘电阻为0.1MΩ。
《电力设备预防性试验规程》(DL/T 596—1996)规定,转子绕组对地绝缘电阻不小于0.5 MΩ。
因此,该机组转子绕组的绝缘电阻不符合《电力设备预防性试验规程》(DL/T 596—1996)的要求,试验不合格。
专业人员对机组继电保护装置进行了检查,发现继电保护装置报警信息中没有“转子一点接地”故障。
2、检查及处理为了确定磁极是否接地,将磁极和母排断开,分别测量磁极和母排对地的绝缘电阻,发现磁极对地的绝缘电阻为1GΩ,负极的母排对地绝缘电阻为0.1MΩ,排除了转子磁极接地的可能。
进一步检查发现在转子端面上的负极母排有一处绝缘层被击穿,导致对地的绝缘降低。
专业人员拆除了击穿的绝缘层并对母排重新进行了绝缘包扎,重新测得母排绝缘合格。
发电机转子一点接地故障原因分析和处理摘要:发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用,也是国家电网实现电力系统及其自动化的基础,同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件,包含很多自动化元器件。
因此,应该对于各种不同的故障和不正常运行状态,装设性能完善的继电保护装置。
发电机的内部故障主要是定子和转子绕组绝缘损坏引起的,所以配置可靠的转子接地保护就显得非常重要,本文详细地分析了在现场工作中遇到的转子一点接地保护装置动作后对问题的分析查找以及处理的过程。
关键词:转子接地保护;磁极连接线;绝缘一转子接地保护概况湘投铜湾水利水电有限责任公司(以下简称铜电公司)装有4×45MW灯泡贯流式发电机组,水轮发电机设备由天津阿尔斯通水电设备生产有限责任公司生产,其中励磁系统,采用的广州电器科学研究院附属广州擎天电气控制实业有限公司生产的EXC9000励磁系统,励磁电源取自发电机端部,用励磁变压器供给整流装置,整流装置输出的直流电供给发电机转子绕组。
发电机正常运行时,输出容量47.37MVA,Pf=0.95,端电压10.5KV,励磁电压365V,励磁电流1142A;发电机空载时,励磁电压170V,励磁电流747A。
发电机保护装置类型:WFB-811。
转子接地保护装置保护原理:在一点接地故障后,保护装置继续测量接地电阻和接地位置,并发出转子一点接地故障报警信号,不作用于机组停机,此后若再发生新的接地点,采用乒乓式开关切换原理,通过求解两个不同的接地回路方程,实时计算转子接地电阻值和接地位置,在单元管理机可实时显示转子接地电阻值和位置,并同时发信号至计算机控制系统,由计算机控制系统发出紧急停机信号作用停机。
二故障情况2012年7月3日凌晨,铜电公司2#机组突然发生紧急停机甩负荷事件,事后调出计算机监控记录,确定原因为轴电流过大引起(0.5A报警,超过1.5A,延时30s停机),然后对2#机进行检查,情况是:转子绝缘为零;接地碳刷接触不是太好;励磁系统检查无故障。
发电机一点、两点接地保护优缺点及常见故障处理摘要:在现代发展进程中,各类机械设备的发展使用程度不断上升,相应的出现故障以及及时修理工作,是保障机械设备正常运转的关键。
发电机适用于无法通过其他途径为设备供电的环境中使用,在目前机械设备发展的进程中,发电机具有重要意义。
但是在实际操作过程中,容易出现发电机故障等情况,影响到了设备正常运行的同时,对正常的生产活动造成了严重影响。
本文从发电机的优缺点方面出发,通过对发电机的优缺点分析,进一步阐释发电机常见故障的处理。
关键词:发电机;一点、两点接地保护;故障处理前言在当前快速发展的机械设备制造中,发电机作为基础设备,常被应用于大多数无法正常供电的环境中。
发电机的应用,提高了相应的生产能力。
而在发电机的使用过程中,发电机自身存在便利性、不受地域限制性的特点以外,同样存在较多的缺点。
同时发电机常见故障的出现,极大程度上影响了发电供应机械设备的正常运行,降低了生产效率的同时,会对发电机使用寿命造成严重影响。
在这一基础上科学分析发电机一点、两点接地保护优缺点,以及探究常见的故障处理,有利于提升发电机使用率。
本文分析发电机一点、两点接地保护优缺点,探讨能够有效提升发电机常见故障处理效率。
1.发电机转子接地保护优缺点分析1.1发电机转子一点接地保护优缺点转子是发电机的核心部件,起着电能转换的重要作用,为了提高电子转换效率,定子线圈与转子线圈之间的空气气隙很小,只有几毫米,因此要求定子与转子在转动时应保持较高的稳定性,即要求发电机系统转动时振动值应保持在一定范围内[1]。
在这种情况下,发电机容易出现故障,因此需要具有方便性的故障监测与保护装置,能够达到监测监测保护的作用,在降低发电机出现故障的基础上,能够较为快速的修理发电机。
目前发电机转子绕组一点接地检测与保护装置,是保障发电机组运行安全系统的重要组成部分。
在目前的发电机中,对于励磁回路一点接地故障的维护措施包括叠加交流乒乓式。
浅析135MW空冷发电机转子故障接地原因分析、处理方法及防范措施摘要:发电机是发电厂的主要设备之一,发电机的运行安全与否直接关系到发电企业的安全经济效益,以及电力系统的安全运行和稳定性,发电机出现转子内部一点接地危害较大,后果也非常严重,本文主要浅析发电机转子故障接地的主要原因、处理方法及防范措施。
关键词:发电机一点接地防范措施一、故障简述:我厂为2台135MW空冷发电机组,发电机为国产的型号为QF-135-2型发电机,额定电压:13.8KV,额定电流:6645A 功率因数:0.85,额定转速:3000r/min,额定频率:50Hz,定子相数:三相,定子接法:Y,绝缘等级:F 级,励磁方式:自并励,冷却方式:空冷,于2008年12月初次投运,2011年9月进行第一次抽转子大修,2018年4月进行小修工作,小修时对发电机转子滑环进行清灰、更换碳刷工作、预试工作,预试结果为发电机转子绝缘电阻为240 MΩ、直流电阻为0.1289Ω。
于2018年4月26日并网成功。
2018年5月7日,#1机组停机前有功78MW、无功-22Mvar,转子电流629A,转子电压88V。
12时29分,#1机组跳闸,DCS发出“发变组保护A柜后备保护动作”信号,转子一点接地保护动作。
就地检查发变组保护A柜显示转子一点接地保护动作跳闸,动作值电阻小于1k,动作时间2s,保护为正确动作。
发电机现场检查未发现明显故障点,但发电机本体励端有焦糊味,随后摇测灭磁开关下口至发电机滑环处母线绝缘500MΩ正常,安装上碳刷摇测发电机转子绕组绝缘为0 MΩ。
再次对滑环室彻底吹扫后转子绝缘仍为0 MΩ,现场判断为发电机转子一点接地,故障点在发电机转子上。
随后联系发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查,现场解体滑环室和励磁侧端盖发现外环转子绕组和导电杆连接螺钉烧损,需发电机抽转子进行更换转子绕组引线和导电螺钉。
二、原因分析:发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查,发现故障点在固定转子引线的导电螺钉处。
发电机转子一点接地故障的分析、查找与处理发电机是水电厂的主要设备,当发电机发生一点接地故障后,要及时排查处理,以免扩大发生转子两点接地故障,造成发电机损坏,给企业造成经济损失,同时也影响到电网的稳定和电能质量。
文章介绍了一点接地的危害,转子一点接地保护原理,发生一点接地时的判断分析。
结合某水力发电厂发电机组发生的转子一点接地故障,介绍了故障查找思路,分析其原因,提出处理办法。
标签:发电机;转子;一点接地;动态;原因分析1、转子接地危害发电机正常运行时,发电机转子电压(直流电压)有几百伏左右,励磁回路对地电压约为励磁电压的一半,机组正常运行时转子对地电压为约为110V左右,转子绕组及励磁系统对地是绝缘的。
因此,当转子绕组或励磁回路发生一点接地时,不会构成对发电机的危害。
但转子发生一点接地后更容易发生两点接地。
因为发电机转子一点接地后励磁回路对地电压将有所升高。
如当励磁回路的一端发生金属性接地故障时,另一端对地电压将升高为全部励磁电压值,即比正常电压值高出一倍。
在发生转子一点接地故障时运行,当切断励磁回路中的开关或一次回路的主断路器时,将在励磁回路中产生暂态过电压,在过电压作用下,可能将励磁回路中绝缘薄弱的部位击穿,从而出现第二个接地点。
当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时,会产生很大的短路电流,极有可能损伤转子本体;另外,由于部分转子被短路,使气隙磁场变得不均匀或发生畸变,从而使发电机转动时所受的电磁转矩不均匀并造成发电机振动,损坏发电机。
发生两点接地导致机组甩负荷停机,造成非正常停机事故,影响电网的稳定和电能的质量,造成经济损失,而企业则将面临上级部门较为严厉的考核。
2、转子一点接地保护原理以某水电厂采用的北京四方CSC300保护装置为例。
转子一点接地保护反应转子对大轴绝緣电阻的下降。
采用“乒乓式”变电桥原理,其设计思想是:通过电子开关S1、S2轮流切换,改变电桥两臂电阻值的大小。
发电机转子接地保护原理综述发电机转子绝缘损坏时引起的励磁回路接地故障是常见的故障,据统计,1999年全国100MW及以上发电机发生转子接地故障九次,占发电机本体故障的30%,可见转子接地保护对于保护发电机本体遭受更大的损害有非常重要的意义。
在研制保护装置之前,首先要了解发电机转子接地保护原理。
发电机转子接地保护分为一点接地保护和两点接地保护两种。
本文主要分析了各种保护的基本原理,它们的优缺点以及改进。
一、转子一点接地保护发电机转子一点接地保护方法主要有电桥法,叠加直流电压法,叠加交流电压法(主要是导纳法),乒乓法。
下面分别介绍他们的工作原理及优缺点。
(一)电桥法图1-1电桥式一点接地保护原理图 (a)正常情况下;(b )经过渡电阻一点接地利用电桥原理构成的一点接地保护,其原理图如图1-1所示。
(a),(b)分别是正常情况和一点接地情况下的原理图。
集中电阻y R 表示绕组对地绝缘分布电阻。
励磁绕组LE 的电阻构成构成电桥的两个臂,外接电阻R1和R2 构成另外两个臂。
正常情况下,调节电阻R1和R2,使流过继电器J 的不平衡电流最小,使继电器的动作电流大于这一不平衡电流。
当一点经过渡电阻接地后,电桥失去平衡,此时继电器的动作。
电流的大小决定于k 点的位置以及过渡电阻Rf 的大小。
当电流大于继电器J 的动作电流时,继电器动作。
当励磁绕组的正端或负端发生接地故障时,这种保护装置的灵敏度很高,然而,当故障点位于励磁绕组中点附近时,即使是金属性接地,保护装置也不能动作。
这是电桥法的根本缺陷。
为了消除这一缺陷,在电桥的1R 臂中串接一只非线性电阻f R 。
非线性电阻0f R u i α-=,其中α是常数,当电压0u 升高,电流i 非线性地增加,电阻f R 下降;反之,则f R 上升。
因此,串接这个非线性电阻后,电桥的平衡条件会随着励磁电压的改变而变化。
在某一电压下的死区,在另一电压下变为动作区,从而减小了拒动的几率。
转子一点接地保护和转子两点接地保护的作用及发生的原因和处理转子一点接地保护:作用:用于监视发电机转子励磁回路绝缘(即发生接地或某处绝缘下降时报警)发生的原因:滑环绝缘环,转子槽口绝缘损坏,引线绝缘损坏,转子铜线严重变形和端部严重积灰如何判断:检查励磁回路电压检测开关,通过切换开关测量正,负对地电压,若发现某极对地电压降为0,另一级对地电压升至全电压(正,负极之间的电压值)说明发生接地。
处理:1:检查励磁回路是否有人工作,如由于工作人员引起,纠正。
2:检查励磁回路,各部位有无明显损伤或脏污,若是脏污引起接地应吹扫。
3:检查接地点是在转子回路(测量保护回路),还是在励磁回路。
4:对有关回路进行详细外观检查,辨明是否由于整流柜直流回路接地引起。
5:若转子接地为一点稳定金属接地,因无法查明故障点,除加强监视机组运行外,在取得领导同意后,将两点接地投入。
6:转子带一点接地运行时,若机组发生欠励磁或失步,一般可以认为转子已发展为两点接地,这时转子两点接地应动作跳闸,否则应人为停机。
两点接地保护是否投入的判断:1:发电机转子的滑环至绕组的引接线与转轴相碰而发生的一点接地,(绕组两端正极或负极接地)时则转子两点接地不须投入。
2:是励磁机的励磁绕组回路不能投入。
3:是励磁电枢回路,而不是正,负极处,可以投入。
转子两点接地保护发生的危害及现象和处理:危害:一部分励磁线圈被短接,与发电机所对应的磁极的磁动势均衡遭到破坏,使转子产生强烈震荡,损坏发电机及其设施,甚至引起火灾。
现象:1:电气停机报警监视中出现转子回路两点接地信号。
2:转子电流剧烈增加。
3:发电机无功负荷降低,功率因数可能进相。
4:发电机发生强烈震动。
处理:1:若投入两点接地保护,保护装置动作,应自动跳闸,此时应按发电机自动跳闸处理方法处理。
2:若未投入两点接地或保护未动作,应立即按紧急停机进行解列。
发电机转子一点接地,和两点接地都是点什么保护。
具体保护的方式,和动作的条件。
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发电机转子两点接地故障分析与处理发电机转子两点接地故障分析与处理一、概述发电机转子两点接地是发电机电气系统中常见的故障之一,它是指发电机转子绝缘出现故障,导致转子出现电气接地,而且接地位置存在两个或者更多的接地点。
这种故障不仅会降低发电机的工作效率,而且会对整个电力系统造成严重的影响。
本文将对该故障进行分析,并提出处理方法。
二、分析发电机转子两点接地故障多数情况下是由以下几个原因导致的:1、转子绝缘老化或损坏:在使用过程中,由于时间的推移和环境的影响,发电机转子的绝缘容易出现老化或损坏。
一旦绝缘损坏,就会导致转子电气接地;2、绝缘材料品质不好:发电机转子的绝缘材料质量对于转子的使用寿命和故障率有着很大的影响。
如果使用的绝缘材料品质不好,那么转子的绝缘就会很容易出现故障;3、转子绝缘处理不当:在制造和维护过程中,如果对于转子绝缘的处理不当,就会造成绝缘的损坏或老化。
以上三种情况是导致发电机转子两点接地故障出现的主要原因。
当发现发电机转子出现两点接地的时候,需要进行及时的处理,否则会对整个电气系统造成极大的危害。
三、处理如果发现发电机转子出现两点接地故障,需要及时进行处理。
以下为处理方法:1、排除故障原因,并进行绝缘查找:在发现故障的情况下,首先需要进行排除故障原因,并进行绝缘查找。
通过找到故障和绝缘的具体位置,可以进行有针对性的处理;2、局部修复:如果发现转子的绝缘材料只是局部有问题,那么就可以对局部进行修复,并重新进行绝缘处理。
这样可以使得发电机在一定的寿命内继续使用;3、更换整个转子:如果发现转子的绝缘已经损坏太严重,无法进行彻底的修复,那么就需要更换整个转子。
虽然会造成一定的成本,但是可以避免因为绝缘老化引起的多次故障。
以上是针对于发电机转子两点接地故障的处理方法。
在处理的时候需要特别注意,如果不正确处理,会对整个电气系统造成极大的影响。
因此必须进行认真的调查和维修处理。
四、总结发电机转子两点接地故障是发电机电气系统中常见的故障之一,导致该故障的原因多种多样。
发电机转子接地故障分析及处理方法发布时间:2023-02-15T07:39:37.294Z 来源:《当代电力文化》2022年19期作者:廖彬彬[导读] 本文是旨在系统地通过对一起发电机转子绕组上的廖彬彬重庆渝浩水电开发有限公司重庆市 408511摘要:本文是旨在系统地通过对一起发电机转子绕组上的一点接地保护装置所出现的频繁异常告警和故障现象进行的分析查找。
归纳整理了各种有可能发生引起接地保护装置动作和失灵发生的各种原因,通过分析和逐一排查,最终确定引起接地故障的具体原因。
总结了典型故障和可能存在的一些保护措施和改进方案,为供应或用同类接地保护装置的用户作为参考。
关键词:转子接地保护;轴电压吸收回路;接地碳刷;旋转励磁发电机前言转子上一点的接地保护是发电机的最重要可靠的安全保护控制装置之一。
在发电机转子正常安全运行工作过程中,转子电路绕组与对地电容之间必须存在一定程度的绝缘电阻值和绝缘分布的电容。
其数值大小直接与驱动发电机转子系统的电路设计理论和计算方法选择有关。
转子系统绝缘电路损坏往往会导致驱动转子电路系统发生严重接地故障,该电路通常在某一点接地。
正常接地情况条件下,发电机转子绕组在绕组某一点上接地良好时,线圈与接地之间既不应形成隔离电路,接地点附近也应当没有大电流谐波流过。
励磁系统一旦保持发电机正常工作励磁,不会发生立即停机损坏,发电机还可以正常继续运转工作。
然而,一旦发生两点接地,励磁绕组会短路,转子会过热,转子磁场会失真,扭矩会不平衡,设备会产生强烈的振动,从而危及发电机的安全。
1、发电机转子接地故障分类转子接地分为一点和两点,转子各层与绕组之间存在短路。
转子接地一般可再分为临时接地、间歇式接地、永久式接地、内外接地、金属接地和电阻接地。
转子接地是最常见的发电机故障之一。
从一点转子接地保护系统的工作技术原理结构上来看。
可简单被拆分为有如下两类:非注入式和注入式。
非注入式继电器励磁的原理是指依靠继电器励磁绕组电流本身能够提供稳定的电量信号所构成的继电器保护判据。
发电机转子两点接地故障分析与处理【关键词】燃煤电站发电机转子两点接地故障分析1 概述印尼中加里曼丹工程为新建2×270t/h循环流化床锅炉,2×66MW高温高压凝汽式汽轮发电机组,采用山东济南发电设备厂提供的型号为50WX18Z-05LLT发电机,于2016年1月1日凌晨正式并网投运,完成相关试验后正常停机维护。
2月7日08点,机组负荷为22.23MW,运行中控室监控系统上“转子一点接地”第一次闪报,立即对发电机保护装置(南瑞继保RCS-985RS/SS)进行检查,发现转子两点接地保护测量值Rg在13.16Ω附件宽幅波动;对励磁系统(湖北南银TDWLT-01S型静态励磁系统)可见部分进行逐一检查,无异常破损、松动及烧焦气味等现象出现。
根据运行经验,发电机发生一点接地故障后,通常并不形成电流通路,励磁电流仍保持正常,对发电机并无直接伤害,故没有采取立即停机检查的措施。
2月8日14点20分,发电机“转子两点接地”保护动作跳闸停机,在此期间综保装置出现过多次转子一点接地闪报,立即安排停炉检查。
2 事故分析与处理发电机发生接地故障通常可分为三类:瞬时性接地故障、断续性接地故障以及永久性接地故障。
根据上述转子一点接地保护信号频繁触发、转子对地阻值跳变的特点,可初步排除永久性接地故障的可能。
本工程所使用的保护装置为“乒乓”式原理,输入端与发电机大轴和转子绕组的负极相连,其动作反应的是发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。
汽侧与励侧各一套接地碳刷,其中转子接地保护二次线经励侧接地碳刷连接大轴,而大轴的本身接地是由汽侧的接地碳刷通过引线与发电机基座相连接形成接地点,此碳刷是供转子接地保护和测量转子绕组正、负对地电压使用,通过正、负对地电压值来计算对地电阻,依此来检测整个回路对地绝缘情况。
2.1 励磁系统静态、动态检测在回路电缆绝缘无破损、接线螺丝紧固的前提下,对灭磁开关出线进行绝缘检查。
首先将励磁电刷拆除,同时拆启励、过压、灭磁回路线,采用万用表分别测量正对地、负对地以及正负极间绝缘电阻,测量结果均大于18.44MΩ(国家标准≥0.5 MΩ)。
发电机转子接地原因、危害、处理发电机转子接地有转子一点接地和两点接地,另外还会发生转子层间和匝间短路故障。
与定子接地一样,转子接地有瞬时接地、断续接地、永久接地之分,也有内部接地和外部接地,金属性接地和电阻性接地之分。
发电机在长期运行过程中,由于转子内部受潮、冷却介质泄漏、绝缘老化以及机械振动等诸多方面的原因,容易造成转子对地绝缘水平的降低进而引发转子接地故障。
当转子发生一点接地故障时,虽然不会对发电机本身造成直接的危害,但若再相继发生两点接地,则将严重威胁发电机的安全。
一转子接地的原因
工作人员在励磁回路上工作时,因不慎误碰或其他原因造成转子接地;转子滑环,槽及槽口、端部、引线等部位绝缘损坏;长期运行绝缘老化,因杂物或振动使转子部分匝间绝缘垫片位移,将转子通风孔局部堵塞,使转子绕组绝缘局部过热老化引起转子接地;鼠类等小动物窜入励磁回路,定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水,励磁回路脏污等引起转子接地。
二转子一点接地的危害
发电机转子一点接地故障是常见的故障形式之一,发生一点接地故障时励磁绕组与地之间尚未形成电气回路,转子的励磁电压和流过转子的转子电流受到的影响很小,所以并不对发电机造成危害,此时可通过转移负荷,平稳停机后再检查故障。
三转子两点接地的危害
1、破坏发电机气隙磁场的对称性,使气隙磁场发生畸变,气隙磁通失去平衡,引起发电机剧烈振动,使电机损坏、无功出力降低。
汽轮发电机励磁回路两点接地还可引起轴系和汽机磁化,后果严重。
若装有横差保护,还会引起其误动,因此,转子一点接地保护动作后要将横差保护加上一个短的延时,防止误动。
2、两点接地造成非短路的绕组电流增大,如果流过转子本体的短路电流大( 通常以1500 A 为界限),热效应烧损转子的同时还会使转子发生缓慢变形,造成偏心增大,加剧振动。
另外,还可能损坏其他励磁装置,导致失磁故障,危及发电机和系统的安全。
为确保发电机的安全运行,当发电机转子绕组发生一点接地时,应发出信号,运行人员立刻进行处理;若发生两点接地应立即停止发电机的运行。
因此,发电机装设转子一点和两点接地保护是非常必要的。
四转子一点接地的现象及处理
发电机发生转子一点接地时,中央信号警铃响,“发电机转子一点接地”光字牌亮,表计指示无异常。
转子回路一点接地时,因一点接地不形成电流回路,故障点无电流通过,励磁系统仍保持正常状态,故不影响机组的正常运行。
此时,应检查“转子一点接地”保护信号是否能够复归。
若能复归,则为瞬时接地;若不能复归,应检查转子一点接地保护是否正常,若正常,则可利用转子电压表通过切换开关测量正、负极对地电压,鉴定是否发生了接地。
若发现某极对地电压降到零,另一极对地电压升至全电压( 正、负极之间的电压值),。