发电机转子一点接地的处理
- 格式:pdf
- 大小:97.36 KB
- 文档页数:2
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。
水轮发电机转子一点接地故障分析及处理梅宏志摘要:引起发电机转子一点接地故障的原因很多,但是掌握转子一点接地的保护原理,定期对励磁系统进行检查、清扫能很好的预防故障的发生,同时运用测量与计算相结合的方法能更快的查找故障点,不但可以省时省力,增加发电机利用小时数,而且能够提高发电厂的经济效益,本文基于水轮发电机转子一点接地故障分析及处理展开论述。
关键词:水轮发电机;转子;一点接地;故障分析及处理引言发电机发生转子绕组绝缘故障的原因很多,有可能是制造缺陷或是安装与检修留下的缺陷,也可能是长期运行使绝缘老化等。
发电机转子绕组的绝缘故障,绕组变形、端部严重积灰时将会引起发电机发电机转子接地故障,表现为转子一点接地、两点接地和层间、匝间短路等形式,转子一点接地故障是水轮发电机组常见的故障形式之一,发生一点接地故障时励磁绕组与地间尚未形成电气回路,影响较小,但若未及时排查故障,导致发电机转子两点接地或多点接地故障时,会破坏定、转子间气隙磁场,导致力矩不平衡,引起机组震动;严重时会烧损转子绕组、定子铁芯,造成事故甚至危害人身安全。
因此,当发电机转子出现一点接地后,应迅速转移负荷,停机立即组织人员查找故障、消除故障,一般不允许继续运行。
当发电机发生转子一点接地保护报警时,可从保护装置误报、集电环刷架接地、接地电刷接触不良、转子绕组绝缘受损或老化、励磁回路接地,转子磁极及其附件在离心力作用下产生位移或变形导致的动态接地等方面进行逐次排查。
1转子一点接地的现象发电机发生转子一点接地时,总控单元后台发信报警,“发电机转子一点接地”警铃响起,表计指示无异常,转子回路一点接地时未形成电流回路,发生的故障接地点没有电流过,励磁机和发电机均正常运行,此时,运行人员遵循操作规则执行检查“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,经运行人员对发电机保护屏总复归按钮进行复归后信号消失未再报警。
第17卷第4期(总第67期) 福 建 电 力 与 电 工 1997年12月
发电机转子一点接地的处理
(龙岩364000) 万安溪水电厂 严岩溪
摘要 分析了发电机转子一点接地信号频繁出现的原因,介绍具体处理办法并提出改进建议。
关键词 发电机 转子 一点接地 处理
1 一点接地信号的出现
我厂装机容量3×15M W ,立式水轮发电机组,杭州发电设备厂1993年的产品,自1994年5月第一台机组投产以来,在开机过程中经常出现发电机转子一点接地信号灯亮,待机组正常运转后,信号继电器复归,转子一点接地信号基本上不再重新出现。
2 对一点接地信号出现的初步处理
我们使用1000V 兆欧表对转子一点接地现象进行查找,转子对地的绝缘电阻都在50M 以上。
经过反复认真查找,发现从集电环引至转子磁极线圈的丁腈橡胶引接线,在设计及安装过程中都存在一定的问题。
安装后,丁腈橡胶引接线外层橡胶有被压破的可能,见图1,打开引接线压板,发现有些地方橡胶已经被压破,个别地方甚至可以看到裸露的导线。
这
图1 转子线圈破损部位
样,当机组启动时,随着转速的升高,引接线在加速度及离心力的作用下,破损后的导线可能接触到转子铁心,或由于绝缘电阻偏低(转子一点接地发信号绝缘电阻整定值为20k )而产生转子一点接地信号,我们在引接线破损的地方及今后可能发生破损的地方,垫上环氧酚醛玻璃布板,或用玻璃丝带捆扎,并刷上环氧树脂,结果两台机组基本上不再出现转子一点接地信号,而1号发电机尚未彻底解决,要继续进行处理。
3 对一点接地的进一步处理
3.1 查找接地点
1995年5月1号发电机组进行大修,转子用1000V 兆欧表测量,绝缘电阻值在80~120M 之间摆动;直流泄漏试验正常;做交流耐压试验,试验电压定在1000V ,时间1min ,电压从零开始缓慢上升,当升至350V 以后,测量电流明显呈非线性上升,升至400V 时试验设备保护动作,停止试验,并用兆欧表再次测量,绝缘电阻为2k 左右。
此时可以断定,转子线圈有一接地点,但又不明显。
为此只好对14个磁极线圈进行
分段查找,终于在7号磁极上找到接地点。
3.2 对接地点的处理
因在磁极外观找不到接地点,故只能拆下整个磁极进行处理,处理步骤如下:
(1)把斜键上的原焊接点用割把吹掉。
(2)在斜键的上部焊接吊环(见图2),焊接时必须注意焊接牢固,并须注意保持键的原有材质的性能,以免拉斜键时把它拉断。
(3)在每个转子磁轭的下端,安放千斤顶,以防拉斜键时,单边受力不均,使转子歪斜。
(4)使用行车50t 主吊钩挂着已焊接在斜键上的吊环,缓慢地往上,直至拔出键。
取出磁极后,把绕组线圈与磁轭分开后才发现接地点如图3箭头所示。
(5)
对接地点进行了处理。
图2 吊环安装示意图
1—焊接后的吊环;2—斜键;3—磁极;4
—千斤顶
图3 接地点
1—绕组线圈;2—磁轭
(下转第65页)
损后,其弹性与表面自润滑性能变差,摩擦系数增大,材料的机构物理性能变坏。
况且导瓦绝不允许缺油运行,故应加强运行监视。
从出现的异常情况分析,笔者认为氟塑料瓦在工艺方面有待于进一步完善,建议不要将瓦面氟塑层烧结在瓦基上,而改为先在瓦基上压焊一层薄的铜丝网作为过渡层,再在其上面烧结氟塑料复合材料,以增强瓦面与瓦基的胶合力,使导瓦的抗高温、抗振动的能力进一步提高。
4 结束语
氟塑料导瓦在我厂的应用结果表明:它具有摩擦系数小、自润滑性能好,安装检修无需修刮、运行瓦温较低,且可降低油位和冷却水压,减少甩油等优点,是一种新型的导轴瓦,宜在水电厂大力推广。
(收稿日期:1997-05-13)
(上接第50页)
电枢电压U a,即可调节他励直流电动机的转速。
调节他励直流电动机的转速,可通过调节电枢电压,即调节可控整流桥电路的输出直流电压来达到。
由于n∝U a =U0,如要把转速n调低,则要降低电枢电压U a,即要增大可控硅的控制角 ,即要延长触发脉冲的时间,也就是增大触发电路中电容充电回路的电阻,这要靠自动控制装置实现自动调节。
他励直流电动机适合于调节电枢电压调速,这种方法调速的性能和特点只能将转速调低,稳定性好,调速范围大且可以实现平滑调速,属于恒转矩调速。
所以大容量的他励直流电动机常用调压调速。
3 结束语
从以上分析得到启发,降低可控硅整流桥电路的输出直流电压还可减少他励直流电动机的起动电流,从而可实现降压起动。
如果要求电动机能正反转,还可以用反并联可控硅整流桥电路(即在电动机两端再并联上一个整流器件与原来接法相反的可控硅整流桥电路)。
(收稿日期:1997-05-25)
(上接第60页)
3 具体实施
根据上述的改进方案,制作了新的试验接线板(见图4),并通过了实测的考验。
1996年3月25日,在古田溪水电厂三级电站631断路器小修时,在未拆除机端母线的情况下,准确地对631断路器的同期性进行了测试。
实践证明采用改进后的接线图是能够正确地进行双断口断路器同期性的测试,
而且十分方便。
图4 试验接线板接线图
A1、B1、C1—接线柱,分别接在A、B、C相横梁上;
A2、B2、C2—接线柱,分别接在A、B、C相负荷端母线上
(收稿日期:1997-04-15)
(上接第63页)
4 一点接地故障分析
转子线圈接地的主要原因:发电机转子磁极线圈绕组采用裸扁铜带绕制,且导线与导线之间,导线与磁轭铁心之间采用环氧玻璃布板隔离。
转子在安装过程及运行时,总有些灰尘、油污或微小杂物从上往下掉,这些杂物一旦填满了裸露线圈与铁心之间的间隙(这个间隙一般只有5mm左右),在较潮湿的季节,这些杂物吸潮后,使得绕组与铁心间的绝缘大大降低;在正常的运行电压及电磁感应等产生的高次谐波的冲击下,这些杂物慢慢地炭化,也使绝缘强度下降,到一定程度,转子一点接地信号就会不时出现。
5 对存在问题的建议
我厂发电机转子经常出现一点接地信号的主要原因在于设计、制造和安装时存在的缺陷,为此建议:
(1)在磁极线圈与铁心装配好后,它们之间的间隙应用绝缘材料填补,特别是上端。
(2)磁极线圈采用高强度绝缘漆等绝缘材料覆盖,以增加导线对铁心的绝缘强度。
(3)在空间允许的情况下,绕组采用玻璃丝包扁铜线绕制,并进行浸漆处理。
(4)在安装时应保持环境卫生,安装后应认真清扫或用压力空气清扫,在运行中也应保持机组及环境的卫生。
(5)固定引接线的压板,在加工时应加大圆角半径。
(收稿日期:1997-05-13)。