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
发电机转子接地保护动作情况及故障分析
发电机转子接地保护动作情况及故障分析摘要:本文介绍了某火力发电厂发电机转子一点接地故障的现象及处理过程。
通过对转子接地保护原理及保护动作行为的分析,并结合故障录波波形图,对接地点进行了定位。
同时根据发电机转子检查情况及发现的问题,指出了该故障的可能原因,提出了预防此类故障的措施,以实现状态检修。
关键词:发电机;转子绕组;转子一点接地;转子两点接地;0 引言转子接地故障是发电机较常见的故障之一。
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,则会出现故障点电流过大而烧伤转子本体、励磁绕组被短接而使气隙磁通失去平衡引起振动以及轴系转子磁化等灾难性后果,严重威胁发电机的安全[1]。
发电机是发电厂的主要设备之一,故障后修复困难,延长停机时间,特别是大容量发电机组不正常停机,间接造成的经济损失巨大,配置转子接地保护是非常必要的。
为了大型发电机组的安全运行,无论水轮发电机或汽轮发电机,在励磁回路一点接地保护动作发出信号后,应立即转移负荷,实现平稳停机检修[2]。
1 某厂发电机组及转子接地保护配置概述某厂发电机为东方电机股份有限公司生产的QFSN-600-2-22D型三相同步汽轮发电机,采用水氢氢冷却方式,励磁方式采用自并励励磁。
发电机为三相交流隐极式同步发电机,采用整体全封闭、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁心及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式。
发电机定、转子绕组均采用F级绝缘。
发电机组于2008年6月正式投产。
发电机转子接地保护装置为南京南瑞继保电气有限公司PCS-985RS保护装置,该装置采用乒乓式转子接地保护原理,利用微机的计算功能,该保护装置能测定接地故障点位置和过渡电阻大小[3]。
发电机正常运行情况下一点接地保护投入,而两点接地保护退出。
发电机转子一点接地问题查找及处理
3 转子一点接地查找及传统处理方法
当发生转子一点接地时,发电机的转子一点接地保护会发出 报警,此时利用发电机转子绝缘监测表,来判断是否存在转子一 点接地现象。如存在一点接地还需进一步确定是励磁装置接地还 是转子绕组接地,是非金属性接地还是金属性接地。当确定转子 发生接地时,且接地电阻较低时,则应停机处理。传统的处理方 法是将励磁装置与转子绕组断开,在光线比较暗的环境中用绝缘 兆欧摇表对转子绕组进行测量,并对转子绕组进行观察,由于接 地电阻较低,在绝缘兆欧摇表产生的直流电压下,会使转子绕组 对铁芯放电,产生火花,根据放电火花的位置可以找出转子的接 地点。如果是金属性接地,则此方法无法产生作用,只有将转子 的所有磁极引线焊开,使转子的每个磁极都断开,然后用绝缘兆 欧摇表对每一个磁极逐一进行测量,从而找出接地的磁极。找出 接地的磁极后,将转子吊出,将磁极的销钉拔下,取下磁极,对 损坏的绝缘进行重新处理。由于磁极引线线径较粗,且磁极个数 较多焊接时较为费时费工,焊接后还需进行绝缘处理,因此传统 的处理方法工作量较大,时间较长。
发电机转子一点接地 问题查找及处理
1 概述 转子是水轮发电机的核心部件,起着电能转换的重要作用。
为了提高磁电转换效率,定子线圈与转子线圈之间的空气气隙 较小,只有几毫米,因此要求定子及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的振动值应保持在一定范 围内。当超出这个值时,会造成转子在转动中与固定的定子之 间产生碰撞,损坏发电机的定子及转子铁芯和线圈。为了避免 转子一点接地的发生,除了在制造及安装时要保证符合规范外, 在运行时也应加强运行管理,合理操作。要加强发电机保护整 定,当发生故障时能及时快速地排除故障,以减少故障电流对 发电机造成冲击而产生振动;在正常运行时,应避开发电机的 负荷振动区,以减少发电机的振动。当发生发电机转子两点 接地故障时,转子受到偏心力矩的作用,使转子的受力不均而 产生强烈的振动,很容易造成发电机转子和定子的碰撞现象
一起发电机转子一点接地故障的原因分析及处理
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
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
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
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。
两点接地
两点接地一,发电机转子回路出现一点接地后,由于故障点此时无接地电流通过,对发电机不造成直接威胁,但一点接地后,励磁回路对地电压升高,更容易引发第二点接地.如果两接地点均在转子上,则会将转子部分绕组短接,引起转子磁场不对称,造成机组剧烈振动,由于故障点处的短路电流,转子可能烧伤,同时由于部分绕组被短接,励磁绕组电流相应增加,转子亦可能因过热而损伤,并可能引起轴系和汽机磁化.二,当出现"转子回路一点接地"信号,应立即检查处理:1, 切换转子回路绝缘监测装置,测量励磁回路对地电压,了解接地的程度,性质,接地极等.确认接地存在后,可先将厂用电倒至启备变供电,适当转移机组负荷,再进行后续处理.2, 对励磁回路进行检查:1) 询问是否由于转子回路上有人工作而引起的,并通知工作人员纠正.2) 检查励磁机是否因冷却器出汗等引起绝缘受潮;检查灭磁开关柜,主整流柜处有无明显接地象征或是否因电缆沟返水汽而使励磁回路电缆,二次线端子排等受潮.必要时可分别试拉KQD1,KQD2,KQD3开关,判断接地是否在主整流柜某处.3) 检查转子碳刷,滑环等.若因滑环或励磁回路积污引起,可用低于0.294MPa的干燥空气进行吹扫,以恢复绝缘,并停止励磁回路导电部分的工作.处理过程中如果有失磁或失步时,应停机处理.4) 当转子绕组因匝间短路引起不允许的振动或转子电流明显增大(变化达10%以上),应减少负荷,使振动和转子电流减少至允许的范围内,并尽快申请停机检查处理.三,投入"发电机转子两点接地"保护前后应注意的事项:1, 投入"转子两点接地保护"应征求总工同意.2, 投入前必须确认接地点在转子上,否则在调整励磁电流时可能会引起电桥不平衡,造成误动.3, 投入前必须确认故障点是稳定的金属性接地,否则接地电阻的不稳定也可能造成保护误动.4, 转子两点接地保护投入后,电桥桥臂一经调整平衡,不得随意乱动,以免引起保护误动,如需再调整,应先退出保护的跳闸压板.保护投入后,应禁止人员在故障机组的励磁回路上工作,防止人为引起第二点接地,造成保护动作跳闸.5, 由电桥原理构成的转子两点接地保护,当第一点接地发生在转子绕组的正极或负极端,电桥将失去作用,这样无论第二点发生在转子绕组何处,保护将拒动.另外,由于两点接地保护只能在转子一点接地后投入,所以当发生两点同时或紧接着接地的情形,保护装置将不能反应.所以,当励磁回路发生两点接地,若未投入两点接地保护或保护由于各种原因拒动,此时应立即解列发电机,并切断励磁。
转子接地保护
Kd和Kq为可靠系数,建议前者取1~1.2,后者取0.8~1;
Uef、Ief为发电机额定线电压和额定电流
nTA、nTV为电流互感器和电压互感器的变比。
很多情况下XA的整定不使用Xq*而使用纵轴瞬态电抗Xd*’,根据稳态异步边界条件整定,阻抗圆的XA取0.5 Xd*’,XB通常取1.2 Xd*。
保护判据为:
辅助判据为负序电压元件、延时和PT断线闭锁,利用负序分量可以鉴别失磁故障与短路故障或伴随短路的振荡,使用负序分量闭锁失磁保护;延时可以躲过振荡的影响;电压回路断线时应闭锁失磁保护。
失磁保护阻抗圆的整定公式:
式中: Xd*和Xq*为发电机的纵轴同步电抗(标么值)和发电机的横轴同步电抗(标么值)
◆ 转子两点接地保护
转子两点接地是以一点接地为基础的,当测量到一点接地后,继续计算,发生两点接地后α会发生变化,当α的变化量Δα超过ห้องสมุดไป่ตู้值后发电机跳闸,判据为:
αSET 为转子两点接地保护定值
◆ 失磁保护
发电机励磁系统故障会导致发电机与系统失步,对机组和系统都会造成重大危害。本装置采用00接线方式(Uab,ab),动作曲线采用异步阻抗特性曲线,如下图所示:
转子一点接地保护
该保护主要反映转子回路一点接地故障,保护采用乒乓切换原理,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阻值和位置。原理如下图:
图中S1、S2是由微机控制的电子开关,Rg为接地电阻,α为接地点位置,E为转子电压,R为降压电阻,R1为测量电阻。通过切换S1、S2的导通,测量到R1的不同压降,可以测量到Rg;测量到接地电阻及位置,并记忆,为判断转子两点接地准备。
浅谈发电机转子接地
浅谈发电机转子接地发电机转子接地是发电机有可能发生事故中的一种,了解发电机转子接地的原因和事故的处理,对我们运行人员来说是很有必要的。
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。
当转子绝缘损坏时,就可能引起转子回路接地故障,常见的是转子一点接地故障。
我们知道,发电机转子接地保护属于发电机主保护之一,分为转子一点接地和转子两点接地保护,对发电机励磁绕组及其外部回路一点接地装设转子一点接地保护。
转子一点接地保护只会发信,不会动作,而发电机两点接地保护时则会动作跳闸停机。
需要注意的是,在机组并网之前,就应当检查发电机保护A、B柜内的“转子一点接地”保护压板,正常情况下只选择投入发电机A套保护柜内的压板,当A套保护须检修时,要先退出A套内转子一点接地保护后,才可以投入B套的转子一点接地保护。
而转子两点接地保护则不投,待转子一点接地发信后,根据需要或值长下令后再投入。
转子接地的原因主要有以下几个方面:1、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;2、转子滑环,槽及槽口、端部、引线等部位绝缘损坏;3、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;4、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。
5、励磁系统二次回路故障,如2007年#4机就曾发生过因故障录波器转子电压采样板故障而误发“转子一点接地”故障信号。
在我们当班的时间里也曾发生过一次发电机转子一点接地事故,当时“发电机转子一点接地”光字牌亮,其他表计指示无异常,同时检查测量励磁回路绝缘电阻有所降低。
我们于是立即进行检查,按照规程的规定进行处理。
首先,检查“转子一点接地”光字牌信号是否能够复归。
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。
发电机转子一点接地故障的分析、查找与处理
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综述0824
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。
发电机转子接地有一点接地和两点接地的现象及其处理
发电机转子接地有一点接地和两点接地的现象及其处理发电机转子接地有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。
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。
1.转子接地的原因:1) 工作人员在励磁回路上工作,因不慎误碰或其他原因造成转子接地。
2) 转子滑环绝缘损坏、转子槽口绝缘损坏、转子槽绝缘和端部绝缘损坏、转子引线绝缘损坏等引起接地。
3) 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。
4) 鼠类等小动物窜入励磁回路,定子进出水之路绝缘引水管破裂漏水,励磁回路脏污等引起转子接地。
2.转子接地的现象:转子回路一点接地时,因一点接地形不成电流回路,故障点无电流通过,励磁系统仍保持正常状态,不影响机组的正常运行。
看转子接地信号能否复归,若能复归则为瞬时接地,若不能复归,则用万用表测量转子正负极对地电压,如发现某极对地电压降为零,另一极对地电压升至全电压,说明确实发生了一点接地。
3.转子接地的处理:1) 检查励磁回路是否有人工作,如系工作人员引起,应予纠正。
2) 检查励磁回路各部位有无明显损伤或因脏污接地,若因脏污接地应进行吹扫。
3) 对有关回路进行详细外部检查,必要时轮流停用整流柜,以判明是否由于整流柜直流回路接地引起。
4) 检查区分接地是在励磁回路还是在测量保护回路。
5) 若转子接地为一点稳定金属性接地,且无法查明故障点,除加强监视机组运行外,在取得调度同意后,将转子两点接地保护作用于跳闸,并申请尽快停机处理。
6) 转子带一点接地运行,若机组又发生欠励磁或失步,一般可认为转子接地已发展为两点接地,这时转子两点接地保护动作跳闸,否则应立即人为停机。
对于双水内冷机组,在转子一点接地时又发生漏水,应立停机。
转子两点接地或转子层间短路的现象及处理:当转子发生两点接地时,转子电流表指示剧增,转子和定子电压表指示降低,无功功率表指示明显降低,功率因数提高甚至进相,“转子一点接地”光字牌亮,警铃响,机组振动教大。
转子接地保护原理
发电机转子接地保护原理发电机正常运行时,转子的转速很高,离心力极大,承受的电负荷又重,一次励磁绕组绝缘容易破坏。
绕组导线碰接铁芯,就会造成转子一点接地故障。
发电机励磁回路的一点接地是比较常见的故障,由于不会形成电流通路,所以对发电机无直接危害,因此发电机可继续运行。
但发生一点接地以后,励磁回路对地电压会有所升高,例如当负极接地,励磁绕组正极对地电压即增加到工作励磁电压值;正极接地,励磁绕组负极对地电压也增加到工作励磁电压值。
因此当转子发生一点接地后,如发电机仍然继续运行,遇上励磁绕组其他点绝缘水平降低时,就有可能发生转子回路的第二点接地。
励磁回路两点接地后构成短路电流通路,可能烧坏转子绕组和铁芯。
由于部分励磁绕组被短接,破坏了气隙磁场的对称性,引起机组振动,特别是多机组振动更严重。
此外,转子两点接地还可能使汽轮发电机组的轴系统和汽缸磁化。
因此,转子一点接地以后,应该对励磁回路进行认真检查.同时是否会有保护误动作:根据某些保护构成原理,检查是不是因为炭刷接触不良所引起.此外,还可以倒换备用励磁以找出接地范围.如果一旦确认转子一点接地,应该投入转子2点接地保护,这时候,严禁在励磁回路上工作,以防保护误动作。
需要指出的是,在转子一点接地的同时,若发电机出现振动,则应该立即解列停机。
一.转子一点接地保护1.绝缘检测装置用一个电压表定期测量励磁回路正负极对地电压,其接线如下图所示。
图中元件1为励磁绕组,元件2为接地炭刷。
励磁绕组对地存在着绝缘电阻,设这些绝缘电阻对地均匀分布,如图中的r1,r2,…,r n-1,r n。
当励磁绕组绝缘良好时,所测得的正极对地电压和于负极对地电压。
如果正极接地,则负极对地电压为工作励磁电压;如果负极接地,则正极对地电压为工作励磁电压。
如果励磁绕组其他点接地,一般情况下,正极对地电压不等于负极电压,而且所测得的电压低于工作励磁电压。
但是如果励磁绕组中部接地,则所测得的正极对地电压将等于负极对地电压,且为工作励磁电压的一半。
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【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)。
转子一点接地保护
转子一点接地保护一、发电机励磁回路接地故障的危害发电机正常运行时,励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容,它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。
当转子绝缘损坏时,就可能引起励磁回路接地故障,常见的是一点接地故障,如不及时处理,还可能接着发生两点接地故障。
励磁回路的一点接地故障,由于构不成电流通路,对发电机不会构成直接的危害。
那么对于励磁回路一点接地故障的危害,主要是担心再发生第二点接地故障,因为在一点接地故障后,励磁回路对地电压将有所增高,就有可能再发生第二个接地故障点。
发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为:(1)转子绕组的一部分被短路,另一部分绕组的电流增加,这就破坏了发电机气隙磁场的对称性,引起发电机的剧烈振动,同时无功出力降低。
(2)转子电流通过转子本体,如果转子电流比较大(通常以1500A为界限),就可能烧损转子,有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。
(3)由于转子本体局部通过转子电流,引起局部发热,使转子发生缓慢变形而形成偏心,进一步加剧振动。
二、直流电桥原理构成的励磁绕组两点接地保护的工作原理1、原理按直流电桥原理构成的励磁绕组两点接地保护如图7-10所示。
可调电阻只接于励磁绕组的两端。
当发现励磁绕组一点(例如K1点)接地后,励磁绕组的直流电阻被分成r1和r2两部分,这时运行人员接通按钮SB,并调节电阻R,以改变r3和r4,使电桥平衡(r1/r2=r3/r4),此时毫伏表mV的指示最小(理论上为零)。
然后,断开SB而将连接片XB接通,投入励磁绕组两点接地保护。
这时由于电桥平衡,故继电器K内因无电流或流有很小的不平衡电流而不动作。
当励磁绕组再有一点(例如K2点)接地时,已调整好的电桥平衡关系被破坏,继电器K内将有电流流过,其大小与K2点离K1点的距离有关。
K2与K1间的距离愈大,电桥愈不平衡,继电器K中的电流愈大,只要这个电流大于K的整定电流,它就动作,跳开发电机。
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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。
问什么两个保护柜。
对于水轮发电机,不允许在励磁回路中有一点接地的情况下运行,所以要装设一点接地保护,作用于信号,以便及时消除一点接地故障。
(水轮机的一点接地故障容易排除)
对汽轮发电机来说,励磁回路出现一点接地时,不会产生危害,但此时出现第二点接地时,由于产生短路电流,不仅会烧坏励磁回路及转子,还会引起电机的强烈振动,产生严重后果。
因此在汽轮发电机组上要装设一点接保护和两点接地保护,运行时,只投入一点接地保护,两点接地保护备用不投。
一点接地保护投入只作用于信号。
当发生一点接地时,保护发出信号,此时投入两点接地保护并加强监视和检查,选择合适的时机仃机检修。
两点接地保护作用于跳闸,以便在发生两点接地时切除电机。
两种保护都是基于电桥平衡的原理。
发电机转子一点接地保护是什么?有什么作用?
发电机转子是直流系统,通过滑环与外部直流电源连接,转子绕组有绝缘保护,与转子间没有电的联系。
如果有一点接地,说明转子绕组绝缘有破坏,绕组与转子有接触,这种情况可能引起发电机损坏,应当停机进行检修。
所以要设置转子一点接地保护,此保护仅用于报警,有运行人员到现场观察后,根据实际情况确认是否停机.发电机一点接地保护在运行时就投入,不是停机后才投入的
发电机直流侧电压中,什么是合母正对地电压和控母正对地电压?转子一点接地保护的灵敏度是如何定义的?
合母对地电压,是指合闸时候电磁操作开关机构的母线直流电源对地电压,一般合母电压都是理论设计220V的,但实际电压要高一电。
也就是18只12V的电池它的最高电压248V,正负对地都是128V,而正对地电压就是+248V。
控母对地电压,是指控制合闸、分闸电路母线直流电源对地电压,一般220V,正负对地都是110V,而正对地电压就是220v。
控制母线的电压是18只12V的电池电压经过降压,稳压才输出来供给二次回路的。
合母对地电压会比控母对地电压要高一点,但控母对地电压要比合母对地电压稳定得多!
转子一点接地保护的灵敏度的定义是:1、转子一点接地时的所取电阻值,要作动到警报信号,但不影响发电机的正常运行、也不会对发电机构成危害;2、当转子又发生另一点接地时所取电阻值,要作动到跳闸停车,但不会对发电机构成危害。
综合作动跳闸停车时间和1、2两项就知道取电阻值所取电阻值。
尽管种类及构成的原理不同,但对转子一点接地保护的整定,均是要确定以下两个定值:动作接地电阻和动作延时。
1、动作接地电阻的整定
发电机励磁回路一点接地,并不影响发电机的正常运行,也不会对发电机构成危害。
但如果发生一点接地后,又发生另一点接地,形成励磁会路两个不同点的接地或部分励磁绕组被短接,将破坏发电机气隙磁场的均匀。
因此,转子一点接地保护的动作接地电阻值,应按发电机转子两点接地后不影响气隙磁场均匀性的条件来整定。
众所周知,各种容量的发电机的转子额定电压通常只有几百伏,考虑到2.2倍的强行励磁倍数,也不超过1000V,而转子的额定励磁电流确较大(由几十安到几百安)。
设转子绕组发生经1千欧姆的电阻一点接地后,又在令一点发生直接接地短路,则通过两个接地点的电流不会超过1A。
因此,对发电机气隙磁场的影响并不大。
由上述可知,若按转子绕组两点接地后对气隙磁场的影响来整定转子一点接地保护的动作接地电阻,该电阻值将很小。
在运行中,若转子绕组回路发生异常,应尽早的发现并进行处理以防故障扩大。
另外,对于双水内冷式发电机,还应尽早发现由于转子绕组漏水形成的转子绕组对地绝缘的降低。
从以上观点考虑,转子一点接地保护的动作接地电阻应比较大。
另外,测量表明,励磁电流中高次谐波分量对保护的阻抗测量精度有较大的影响。
综合上述理由,转子一点接地保护的动作电阻R取5~10千欧姆是适宜的。
2、动作延时
动作延时可取6~9S,作用于信号及自动投入转子两点接地保护。
发电机五种保护:纵差动保护复合电压闭锁过电流过负荷定子接地转子接地这五种保护哪个动作于信号是不
过负荷,定子接地,转子接地三个不跳闸、只报警。
过负荷、转子一点接地作用于信号,定子接地有时也作用于信号。
纵差和复压过流作用于跳闸。
发电机哪种保护动作与信号?定子接地还是转子两点接地
现象:
a. 励磁电流增大,励磁电压降低。
b. 定子电流增大,电压降低,并可能失去同期。
c. 力率升高或进相。
d . 发电机振动增大,发电机内部冒烟或有焦糊味。
e. 炭刷可能剧烈冒火。
处理:
a.降低有功负荷。
b. 如果转子两点接地保护动作使发电机开关掉闸,检查灭磁开关是否跳开,若未跳开,应手动拉开。
c.若转子层间短路,振动增加或励磁电流剧增,而转子两点接地保护未动作时应立即减负荷解列停机处理
发电机转子回路两点接地或层间短路现象和处理
现象:
a. 励磁电流增大,励磁电压降低。
b. 定子电流增大,电压降低,并可能失去同期。