GE发电机转子接地保护的原理
发电机转子接地保护原理
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。
发电机转子接地的原理
发电机转子接地的原理发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
在发电机运行时,为了确保其安全可靠地工作,对发电机的各个部件进行绝缘处理是非常重要的。
其中,发电机转子的绝缘措施之一就是接地。
发电机转子接地的原理主要是通过将转子接地与地面形成电位差,使得电流能够顺利通过地面流回地极,从而起到保护作用。
一、接地的必要性在正常情况下,发电机转子内部的绝缘系统是良好的,可以有效地隔离电流。
然而,某些因素可能导致转子绝缘性能下降,例如湿气侵入、绝缘材料老化或机械损伤等。
如果不采取措施,这些异常因素可能引发转子电压升高,进而对设备和人身安全造成威胁。
为了避免由于转子电压升高引起的意外事故,接地就变得尤为重要。
通过接地,可以将转子内部的电压迅速释放到地面,从而保护设备及人员的安全。
二、接地方式1. 直接接地直接接地是指将发电机转子直接与地面接触,通过接地装置将转子的电压导入地下。
具体操作包括将一个或多个金属接地极插入土壤中,再通过导线与发电机转子连接。
这样一来,转子上的电流就能顺利地通过地下的金属接地极流回地面。
直接接地方法有一定的局限性,主要表现在以下几个方面:- 当土壤电阻率较高时,直接接地的效果不佳,可能导致无法将转子上的电流有效导入地面。
- 直接接地可能存在电流过大的问题,特别是在发电机容量较大的情况下,电流过大会对设备产生不利影响。
- 直接接地无法处理带电体可能与接地体之间的电位差,即不能完全防止电击。
2. 规定接地电阻为了解决直接接地方法存在的问题,规定接地电阻方法被引入。
根据规定,转子接地电阻应满足一定的数值范围,以限制电流通过。
当接地电阻过大时,可能导致电流无法及时流回地面;而当接地电阻过小时,电流过大可能会对设备产生危害。
通过采用规定接地电阻方法,可以:- 提高接地的可靠性,确保电流能够顺利通过地面流回地极。
- 避免电流过大对设备的损害。
- 有效防止电击危险,保护人身安全。
三、接地系统的组成发电机转子接地系统由以下几个组成部分构成:1. 接地极杆:接地极杆是插入土壤中的金属杆,它负责将转子电流导入地面。
转子接地保护原理
转子接地保护原理转子接地是指由于转子绝缘失效或接触到带电部位而导致转子绕组与地之间形成的电气通路。
转子接地会导致电机的故障,对人身安全和设备运行造成威胁。
为了保护电机和避免由于转子接地引起的意外事故,需要进行转子接地保护。
转子接地保护主要是通过监测转子绕组与地之间的电流变化来实现的。
当转子绕组出现接地故障时,会形成一个接地回路,通过这个接地回路流过的电流会导致转子接地电流的变化。
通过检测转子接地电流的变化,可以判断出电机是否发生转子接地故障,并及时采取措施进行保护。
在转子接地保护中,通常会采用专用的保护装置,如转子接地保护继电器。
这些保护装置通过感应转子接地电流的变化来触发动作,从而实现对电机的保护。
保护装置通常包含了电流互感器、信号处理器、触发装置等组件,通过这些组件的相互配合和工作,可以实现对转子接地故障的检测和保护。
在转子接地保护中,常用的保护策略有电流差动保护、阻抗保护和相位保护等。
电流差动保护是通过比较转子绕组上电流的差值来判断是否发生接地故障,当差值超过设定阈值时,保护装置会动作进行保护。
阻抗保护是通过检测转子绕组的阻抗变化来判断是否发生故障,当阻抗值超过设定范围时,保护装置会动作进行保护。
相位保护是通过监测转子接地电流的相位变化来判断是否发生故障,当相位差超过设定范围时,保护装置会动作进行保护。
除了以上的常用保护策略,还可以根据实际情况采用其他的保护方法,如差动相序比保护、频率比保护等,以提高对转子接地故障的检测和保护灵敏度。
总之,转子接地保护是对电机转子接地故障进行检测和保护的重要手段。
通过监测转子接地电流的变化,采用合适的保护策略和装置,可以及时发现转子接地故障,并采取有效措施进行保护,从而确保电机的安全运行。
同时,对于电机管理人员来说,了解转子接地保护的原理和技术,可以更好地进行电机维护和故障排除工作,提高电机的可靠性和运行效率。
转子一点接地保护原理
转子一点接地保护原理转子一点接地保护是电气系统中非常重要的一环,它能够有效地保护发电机转子绝缘,防止因绝缘破损而引起的故障,保证电气系统的安全稳定运行。
在本文中,我们将详细介绍转子一点接地保护的原理及其作用,希望能够为相关领域的工程师和技术人员提供一些参考和帮助。
首先,让我们来了解一下转子一点接地保护的原理。
在电气系统中,发电机的转子是通过一定的绝缘材料来保护的,一旦转子绝缘发生故障,就会导致转子接地,这样会对整个电气系统造成严重的影响甚至危害。
因此,为了及时发现和处理转子绝缘故障,就需要进行转子一点接地保护。
其基本原理就是通过对转子的绝缘电阻进行监测,一旦发现绝缘电阻降低到一定程度,就会触发保护装置,及时切断发电机与电网的连接,防止故障扩大。
转子一点接地保护的作用非常明显。
首先,它能够及时发现转子绝缘故障,避免因绝缘故障引起的电气火灾和爆炸等严重事故,保障人员和设备的安全。
其次,它还能够保护发电机和电气设备,避免因绝缘故障而导致设备损坏,延长设备的使用寿命,降低维修成本。
此外,转子一点接地保护还能够提高电气系统的可靠性和稳定性,保证电能的正常供应,对于工业生产和日常生活都具有非常重要的意义。
在实际应用中,转子一点接地保护需要配合各种监测装置和保护装置来实现。
例如,可以通过安装绝缘监测仪来实时监测转子的绝缘电阻,一旦发现异常就能够及时报警。
同时,还可以配置保护装置,如差动保护装置和过流保护装置,以实现对转子一点接地故障的快速切除,保护电气系统的安全运行。
总的来说,转子一点接地保护是电气系统中不可或缺的重要环节,它能够有效地保护发电机转子的绝缘,防止故障扩大,保证电气系统的安全稳定运行。
在实际工程中,我们需要充分了解其原理和作用,合理配置监测和保护装置,确保其能够发挥最大的作用,为电气系统的安全运行提供保障。
希望本文能够对相关领域的工程师和技术人员有所帮助,谢谢阅读。
转子接地保护原理
转子接地保护原理
转子接地保护是电机保护系统中一种重要的保护装置,用于检测和防止电机转子发生接地故障。
接地故障是电机故障中最常见的一种,可能会导致设备的停机和损坏,甚至对人身安全构成威胁。
转子接地保护的原理是通过检测电机转子与地之间的电阻来判断是
否存在接地故障。
当电机转子发生接地故障时,电流会通过接地点进入地面,形成一条回路。
根据欧姆定律,电流通过电阻会引起电压降,因此可以通过测量电阻来检测接地故障。
转子接地保护通常采用的方法是利用电流互感器测量电机转子电流,并与设定的阈值进行比较。
当电机转子电流超过设定的阈值时,即表示存在接地故障,保护装置会及时切断电源,防止故障进一步扩大。
除了测量电机转子电流,转子接地保护还可以通过检测转子绝缘电阻来判断是否存在接地故障。
转子绝缘电阻是指电机转子与地之间的绝缘电阻,正常情况下应该很高,而接地故障会导致绝缘电阻降低。
转子接地保护可以通过监测转子绝缘电阻的变化来提前预警接地故障。
此外,一些先进的转子接地保护装置还可以利用数字信号处理技术,对电机转子电流进行频谱分析,从而提高接地故障的检测精度。
通过分析电流频谱中的谐波分量,可以更准确地判断接地故障的类型和位
置。
总之,转子接地保护装置是电机保护系统中一项重要的安全装置,可以及时检测和防止电机转子发生接地故障。
通过测量电机转子电流、转子绝缘电阻以及进行频谱分析,可以提高接地故障的检测精度,保障设备的安全运行。
发电机转子接地的原理
发电机转子接地的原理发电机转子接地是通过将转子与地电极相连,建立电流回路的一种操作。
它通常用于保护电力系统中的发电机设备,以防止因绝缘破坏或其他故障而导致电流通过转子及其他机械和设备。
下面将详细介绍发电机转子接地的原理。
发电机是由旋转的磁场和定子产生的电流相互作用产生电能的装置。
在常规情况下,发电机的转子绝缘良好,不与地电极或其他金属结构相连。
但是,在某些情况下,例如绝缘破坏、对地电压暂态等问题,转子可能会与地电极之间形成电流通路。
这时,如果没有采取有效的措施,这种电流就可能对转子和其他设备产生不利影响,甚至导致设备损坏。
转子接地的原理就是将转子与地电极之间建立一个低阻抗的电流回路,使电流能够通过这个回路流向地,从而避免通过机械和设备。
通过接地,电流将沿着接地装置进入地下,减小对设备和人员的危害。
一种常见的转子接地方法是使用接地刷。
接地刷由导电材料制成,安装在转子上靠近转子轴承的位置。
当转子与地电极之间存在电压时,接地刷就会紧密接触转子表面,并通过导电材料将电流引向地。
接地刷的材料通常是低电阻率的金属,如铜或银,以确保电流能够流动到地。
另一种常见的方法是使用接地装置,如电阻接地器或电感接地器。
这些装置可将转子与地电极之间的电阻或电感连接起来,形成一个可控制的电流路径。
通过调节接地装置中的电阻或电感,可以使电流达到所需的范围,以保护发电机和其他设备。
需要注意的是,转子接地应该是可靠的,并且要经常进行检查和维护。
如果发现接地装置损坏或存在故障,应及时修复或更换,以确保转子接地的有效性。
此外,对于特定的电力系统和发电机设备,可能会有其他特定的接地要求,请根据实际情况采取适当的措施。
发电机转子接地的原因及处理
发电机转子接地的原因及处理发电机转子接地的原因及处理发电机转子一点接地后励磁回路对地电压将有所升高。
在正常情况下,励磁回路对地电压约为励磁电压的一半。
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。
在这种情况下运行,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,在此电压作用下,可能将励磁回路中其它绝缘薄弱的地方击穿,从而导致第二点接地。
转子一点接地故障,对发电机并未造成危害,但相继发生第二点接地,即转子两点接地时,由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体,并使磁励绕组电流增加可能因过热而烧伤;由于部分绕组被短接,使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还可使轴系和汽机磁化,两点接地故障的后果是严重的。
接地故障的分为:转子绕组的接地故障,按其接地的稳定性,可分为稳定和不稳定接地;按其接地的电阻值,可分为低阻接地(金属性接地)和高阻接地(非金属性接地)。
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。
1、转子接地的原因: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。
2、转子一点接地的现象: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”光字牌信号是否能够复归。
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,…,rn-1,rn。
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。
转子接地保护原理
转子接地保护原理介绍转子接地保护是一种保护设备,用于检测并保护旋转机械转子的接地故障。
该保护原理基于电路接地和接地电流的监测,旨在及时发现转子接地故障,防止事故的发生,保证设备的正常运行。
转子接地故障的危害转子接地故障可能导致以下危害: 1. 设备性能下降:转子接地故障会导致设备的电气性能下降,影响设备的正常运行。
2. 电弧故障:转子接地故障引起的电弧可能导致设备的损坏,甚至引发火灾。
3. 电击危险:当转子接地故障导致设备的金属外壳带电时,人员接触设备可能导致电击事故。
转子接地保护原理转子接地保护原理的核心是监测转子接地电流,并将监测到的接地电流信号转换为与接地电阻成正比的电压信号。
通过比较该电压信号与设定值,可以判断转子是否发生接地故障,并及时采取保护措施。
接地电流的监测为了监测转子的接地电流,常用的方法是使用电流互感器。
电流互感器是一种通过电磁原理工作的装置,它能够将被测电流通过互感器的一侧产生感应电流,该感应电流与被测电流成正比。
接地电流信号的转换将通过电流互感器获取到的接地电流信号进行转换,通常使用放大器进行信号放大,并对信号进行滤波处理,以削弱噪声对接地故障判断的干扰。
接地电流信号与接地电阻的关系转子接地电阻是衡量转子接地故障程度的重要指标,接地电流与接地电阻成正比关系。
当转子接地电阻较小时,接地电流较大,反之亦然。
转子接地保护装置的工作原理转子接地保护装置通常由控制器和断路器组成,其工作原理如下:接地电流的采集和处理1.电流互感器采集转子接地电流信号。
2.信号放大器对接地电流信号进行放大,并进行滤波处理,以减小噪声干扰。
接地电流与接地电阻的比较1.放大和滤波后的信号与设定的接地电阻值进行比较。
2.当接地电流与设定值相比超过一定阈值时,表示转子发生接地故障。
断路器的动作1.转子接地保护装置通过控制器发出信号,使断路器迅速打开,切断故障回路。
2.断路器的动作迅速切断电流,避免进一步伤害和设备损坏。
转子接地保护原理
转子接地保护原理一、引言随着电力系统的发展,电力设备的保护越来越重要。
其中,转子接地保护是电机保护中非常重要的一部分。
本文将详细介绍转子接地保护的原理。
二、转子接地保护概述转子接地保护是指当电机转子出现接地故障时,及时采取措施使电机停止运行以避免进一步损坏。
在传统的电机保护中,通常采用定子接地保护来实现对电机的保护。
但是,在某些情况下,定子接地保护并不能完全满足需求,因此需要采用转子接地保护。
三、转子接地故障类型1. 直流旋转整流器故障:直流旋转整流器是将交流电源输出为直流电源的装置,在交直变换过程中容易出现故障。
2. 转子绕组绝缘老化:长时间使用会导致绝缘老化,从而引起故障。
3. 转子轴承漏油:轴承漏油会使得润滑油进入到绕组内部,从而导致故障。
4. 转子绕组接头松动:接头松动会导致电流过大,从而引起故障。
四、转子接地保护原理在转子接地故障发生时,电机的转子会出现漏电现象。
为了及时发现这种漏电现象,并采取相应的措施,需要在电机转子上安装一定的保护装置。
通常采用的是转子接地保护装置。
1. 转子接地保护原理当电机转子出现漏电现象时,由于绕组与地之间存在一定的电阻,因此会形成一个漏电回路。
利用该漏电回路可以检测到漏电信号,并及时将信号传递给保护装置。
当保护装置检测到漏电信号时,会立即采取措施,使得电机停止运行。
2. 转子接地保护装置分类根据不同的工作原理和应用场合,转子接地保护装置可以分为以下几类:(1)直流旋转整流器式转子接地保护该类型的转子接地保护利用直流旋转整流器将交流信号变换为直流信号,并通过比较直流信号与设定值之间的差异来判断是否存在漏电现象。
该保护装置具有灵敏度高、可靠性好等优点。
(2)电压差动式转子接地保护该类型的转子接地保护利用电压差动比较来判断是否存在漏电现象。
当检测到漏电信号时,会立即采取措施,使得电机停止运行。
该保护装置具有应用范围广、操作简单等优点。
(3)阻抗式转子接地保护该类型的转子接地保护利用阻抗比较来判断是否存在漏电现象。
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。
发电机转子接地保护原理
发电机转子接地保护原理
发电机转子接地保护是一个重要的电气安全保护装置。
它的原理是基于电气设备中接地故障的特性。
当发电机转子发生接地故障时,电流会通过接地点流向地面,形成一条电流回路。
这会导致电流异常增大,可能引发设备损坏、火灾甚至人身伤害。
为了保护发电机和相关设备,需要在转子接地点安装转子接地保护装置。
该装置通过检测转子接地电流大小,以及与进行比较,当电流超过设定的阈值时,触发保护动作。
一种常用的转子接地保护装置是差动保护装置。
它通过测量转子接地点电流与发电机定子电流的差值,来判断是否发生接地故障。
如果差值超过设定值,就会触发保护动作,例如切断发电机与电网之间的连接。
另一种常见的保护装置是可靠接地装置。
它通过将转子接地点与地面形成良好的接地,使接地电流通过接地电阻流向地面,保护发电机和相关设备。
同时,可靠接地装置还可以提供对转子接地点电流大小的监测。
总之,发电机转子接地保护是保障电气设备运行安全的重要措施之一。
它通过检测转子接地电流大小,判断是否发生接地故障,并及时采取保护动作,保护设备和人员的安全。
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。
转子接地保护原理
转子接地保护原理
转子接地保护是一种用于发电机转子接地故障的保护方法。
当发电机转子绝缘存在故障时,可能会导致转子与地之间出现接地。
此时,如果不及时采取保护措施,可能会导致严重的安全事故发生。
因此,转子接地保护是发电机保护装置中至关重要的一部分。
转子接地保护的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 检测转子电流:转子接地保护装置会通过电流互感器或电流变压器检测发电机转子线圈的电流。
由于转子接地故障使得转子与地之间存在电流通路,因此可以通过检测转子电流来判断是否存在转子接地故障。
2. 比较转子电流:转子接地保护装置会将检测到的转子电流与设定的阈值进行比较。
如果转子电流超过预设的阈值,就说明存在转子接地故障。
3. 判断转子接地:如果检测到的转子电流超过了设定的阈值,转子接地保护装置会判断出转子存在接地故障。
4. 发出保护信号:一旦判断出转子存在接地故障,转子接地保护装置会立即发出保护信号,将信号发送给控制系统,从而触发相关的保护动作。
常见的保护动作包括停机保护、差动保护等。
总之,转子接地保护的原理是通过检测转子电流,并与设定的
阈值进行比较,判断转子是否存在接地故障,从而触发相应的保护动作,避免发生严重的故障事故。
发电机转子两点接地保护
发电机转子两点接地I保护
一、保护原理
当转子绕组两点接地时,其气隙磁场将发生畸变,在定子绕组中将产生二次谐波负序分量电势。
转子两点接地I保护即反映定子电压中二次谐波“负序”分量。
在转子一点接地保护动作后,自动投入转子两点接地I保护。
转子两点接地I保护的逻辑框图如图一所示:
图一转子两点接地I保护逻辑框图
在图中g R<——转子一点接地保护动作条件。
二、一般信息
2. 1 输入TA/TV定义
2.4保护出口压板定义
只发信,不出口跳闸。
2.5定值整定
2.6投入保护
开启液晶屏的背光电源,在人机界面的主画面中观察此保护是否已投入。
(注:该保护投入时其运行指示灯是亮的。
)如果该保护的运行指示灯是暗的,在“投退保护”的子画面点击投入该保护。
因为转子两点接地I保护受转子一点接地保护闭锁,两个保护一般在一起,称为发电机转子(接地)保护。
2.7参数监视
点击进入发电机转子接地保护监视界面,可监视保护的整定值、机端二次谐波电压正序计算值和负序计算值等信息。
三、保护动作整定值测试
3.1 二次谐波负序电压定值测试
短接端子排处转子的负极与大轴,转子一点接地保护动作;在电压端子中输入二次谐波负序电压,缓慢改变电压量,保护动作,出口灯亮,记录数据。
3.2 动作时间定值测试
突加1.5倍定值电压,使保护动作,记录动作时间。
转子一点接地保护闭锁逻辑是否正确(打“√”表示):正确□错误□
保护出口方式是否正确(打“√”表示):正确□错误□
保护信号方式是否正确(打“√”表示):正确□错误□。
转子接地原理
转子接地原理
转子接地原理是电机系统中的一项重要保护措施。
在电机运行过程中,转子部分可能由于绝缘故障或其他原因而产生电压,如果不及时接地,就会对设备和操作人员造成危险。
转子接地的作用是通过将转子与地之间接通,将转子部分的电压导向地,以维持转子与地的电势差为零。
这样就能避免转子产生高电压,使得电机过流、过热或烧毁。
转子接地的方法有多种,常见的方式是通过电阻接地和短路接地。
电阻接地是在转子绕组与地之间串联一个电阻,使得转子与地之间形成一个电阻分压网络。
这样,当转子产生电压时,大部分电压会分配在电阻上,达到减小电压的目的。
短路接地则是将转子与地通过一个低阻抗的导线直接连接,使得电压能够迅速地导向地,起到快速保护的作用。
转子接地的选择需根据具体情况来确定,包括电机类型、额定功率、运行环境等因素。
合理选择接地方式可以有效保护电机设备和人身安全,减少由于绝缘故障引起的意外事故。
因此,转子接地在电机系统中具有重要的应用价值。
转子一点接地保护原理
转子一点接地保护原理
转子一点接地保护是电气系统中常见的一种保护措施,它能有效地防止电机转
子绝缘击穿,保护设备和人身安全。
本文将从转子一点接地保护的原理入手,为大家详细介绍其工作原理及应用。
转子一点接地保护的原理是利用接地装置将电机转子的一点接地,使得在发生
绝缘击穿时,电流能够通过接地装置迅速地排除,从而保护设备和人身安全。
在正常情况下,电机转子是绝缘的,不会与地线接触。
但是在出现绝缘故障时,如果没有合适的保护措施,电流就会通过绝缘故障点流向地线,造成设备损坏甚至人身伤害。
转子一点接地保护的原理可以简单概括为“发现故障、接地保护、排除故障”。
当电机转子发生绝缘故障时,接地装置会立即感知到故障信号,并将转子一点接地,使得故障电流迅速地通过接地线排除,保护设备和人身安全。
这种保护原理能够快速、准确地发现和处理故障,大大提高了电气系统的安全性和可靠性。
在实际应用中,转子一点接地保护通常与其他保护装置相结合,形成完善的保
护系统。
比如,它可以与绝缘监测装置、过流保护装置、接地保护装置等相结合,共同保护电气设备的安全运行。
这种多重保护措施能够有效地提高电气系统的安全性,减少故障损失,保障生产和人身安全。
总之,转子一点接地保护是一种重要的电气系统保护措施,它通过接地装置将
电机转子的一点接地,快速排除绝缘故障电流,保护设备和人身安全。
在实际应用中,它通常与其他保护装置相结合,形成完善的保护系统,提高了电气系统的安全性和可靠性。
希望本文能够对大家对转子一点接地保护的原理有所了解,并在实际工作中加以应用。
发电机转子一点接地保护原理
发电机转子一点接地保护原理
发电机转子一点接地保护原理是指通过将发电机的转子中的一点与地连接,从而形成一条低阻抗的回路,使得转子上的任何电势发生偏移时,能够迅速将电流通过接地回路释放,减少电流通过机壳等重要部分的可能性,保护设备和人员的安全。
具体原理如下:
1. 在正常工作状态下,发电机转子的电势与地电势相等,并且电阻非常高,几乎没有电流通过。
2. 当转子发生故障或电势偏离时,如出现绝缘击穿或转子上有电势泄漏等情况,会导致电势到达接地点,形成回路。
3. 通过接地回路,电流会尽快通过接地装置释放到地中,减少电流通过机壳等重要部分的可能性。
4. 同时,接地回路的存在也能迅速引导电势泄漏的故障信号,使系统能够及时切断功率,保护设备和人员的安全。
总之,发电机转子一点接地保护原理通过将转子中的一点与地连接,形成回路,使电势偏离能够迅速释放。
这种保护措施可以保护设备和人员的安全,防止电势泄漏对系统造成损害。
发电机转子二点接地保护原理
发电机转子二点接地保护原理你想啊,发电机转子就像一个很重要的小宇宙,在发电机这个大设备里起着超级关键的作用呢。
那转子要是出了问题,就好比小宇宙要爆炸啦,整个发电机都可能跟着遭殃。
这转子二点接地就是个很危险的状况。
咱们先得知道转子是怎么个构造。
转子上有绕组呀,就像小辫子一样一圈一圈的。
正常情况下,电流在这些绕组里规规矩矩地跑。
可是一旦有两点接地了,那就乱套喽。
就好像本来顺畅的马路突然有两个地方塌方了,车(电流)就不知道该咋走了。
那这个二点接地保护原理呢,其实就像是给转子请了个小卫士。
有一种原理是基于电桥平衡的。
你可以想象成是一个跷跷板。
正常的时候,这个电桥是平衡的,就像跷跷板两边的小朋友一样重。
当有二点接地发生的时候,就相当于跷跷板的一边突然多了个小胖子,平衡就被打破啦。
这时候保护装置就能检测到这个变化,然后大喊:“不好啦,转子二点接地啦!”还有一种是通过测量转子绕组的对地电压来判断的。
正常情况下,转子绕组对地电压有个正常的范围。
一旦两点接地,这个电压就会变得很奇怪,就像一个人本来体温正常,突然发烧或者发冷了。
保护装置就像一个细心的小护士,时刻监测着这个电压,一发现不正常就赶紧采取行动。
你可别小看这个二点接地啊。
一旦发生了,转子电流就会变得乱七八糟。
这电流乱窜就会产生很多热量,就像一群调皮的小恶魔在转子里到处捣乱,把转子绕组都给烧坏了。
而且呢,还会让转子的磁场也变得不稳定。
这磁场就像一个魔法场,不稳定了的话,发电机的输出就会变得忽高忽低,就像唱歌跑调一样难听,对整个电力系统都有很大的影响呢。
再说说这个保护装置的重要性吧。
它就像一个忠诚的小保镖,24小时不间断地守护着转子。
要是没有它,转子一旦二点接地,可能就会悄无声息地被破坏掉。
等我们发现的时候,可能发电机已经病入膏肓了。
有了这个保护装置,就可以在问题刚有点苗头的时候就把它掐灭,就像灭火队员在小火苗刚冒出来的时候就把火扑灭一样。
从另一个角度看,这个保护原理也是基于对各种物理现象的深刻理解。
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GE发电机转子接地保护的原理作者:王建忠姜山李诚帅
来源:《中国新技术新产品》2019年第23期
摘; 要:发电机转子绕组回路对地有分布电容及电阻,其数值大小与大小受发电机的冷却方式及转子结构等因素有关。
发电机在正常运行期间,转子转动速度很高,转子承受的离心力作用很大,又承受较重的电负荷,一旦励磁绕组绝缘出现问题,会引起转子回路发生接地故
障,一般接地故障多为一点接地,若不能及时处理,就可能导致转子两点接地故障,进一步危害损害发电机转子大轴,损坏转子励磁回路,导致发电机失磁,危机发电机的安全运行。
该文主要介绍了不同原理的转子接地保护,并重点介绍了GE公司的注入式转子接地保护。
关键词:GE;G60;发电机转子接地保护;注入式
中图分类号:TM621; ; ; ; ; ; 文献标志码:A
0 引言
发电机在正常运行期间,转子转动速度很高,转子承受的离心力作用很大,又承受较重的电负荷,一旦励磁绕组绝缘出现问题,会引起转子回路发生接地故障,一般接地故障多为一点接地。
发生一点接地后,虽然在转子回路上构不成电流回路,对地分布电容和绝缘电阻的参数未发生变化,理论上可以继续运行。
但是,转子回路对地电压就会变大,在励磁系统退出或者一次主断路器跳闸后,将在发电机励磁回路中产生过电压(暂态),很容易造成励磁回路出现第二个接地点,造成转子两点接地故障。
一旦发生两点接地:部分励磁绕组线匝被短接,绕组直流电阻变小,若短路匝数较多,会使发电机转子主磁通变小,发电机向外输出的无功功率就会减少,机端电压就会下降,定子电流也会急剧上升;由于绕组短接的磁极磁通变小,而其他磁极磁通势未变,发电机气隙磁场的对称性会被破坏,引起机组震动,还可能使轴系和汽轮机磁化;由于发电机转子绕组的两点之间构成回路,一部分励磁绕组被阻截,两点之间将产生很大的短路电流量,电流产生的电弧可能会烧坏励磁绕组及转子本体,甚至引发火灾。
因此发电机转子回路一旦出现一点接地故障,应及时发出信号,通知运维人员处理;出现两点接地时立即跳机。
根据《DL/T684—1999大型发电机变压器继电保护整定计算导则》的要求,汽轮发电机出现转子一点接地时,可以继续维持运行一段时间。
但随着汽轮机发电机组的容量不断增大,出于发电机的安全运行考虑,国外的转子接地保护只设置转子接地的高阻值和低阻值保护,高定值报警,低定值跳闸,不区分是否发生一点还是两点接地。
1 一点接地转子接地保护原理
目前,转子一点接地保护普遍采用乒乓式和注入式两大类,下面就分别介绍2种不同原理构成的转子接地保护。
1.1 乒乓式转子接地保护
乒乒式转子一点接地保护的原理:在发电机运行时依次测量励磁绕组正极、负极对地电流,根据测量结果计算出励磁绕组对地电阻,根据阻值进而判断出接地电阻阻值以及接地位置。
设在转子绕组上K点经电阻Rg接地。
则注入式接地保护的原理图如图1所示。
在图1中:S1、S2-励磁绕组正极、负极可控开关,轮流分合。
Ud-励磁绕组全电压。
α-接地K点与励磁正极的位置。
R-装置内部固定电阻。
R1-装置测量电阻。
励磁绕组直流电阻阻值较小,则由图1可知,当正极开关S1闭合、负极开关S2断开时,电阻R1上的电压:
(1)
当负极开关S2闭合、正极开关S1断开时,电阻R1上的电压:
(2)
在以上2个公式中:R、R1为已知固定参数,U1、U2为装置测量电压,励磁电压也可测量。
以上2个公式组成了二元一次方程,通过求解可算出为具有α和Rg2个未知数。
通过以上理论推导过程,我们可以看出乒乓式转子一点接地保护可以计算出接地的位置,但在机组停机时即未加励磁的情况下,就无法对转子接地情况进行有效监察。
注入式原理转子接地保护,顾名思义就是需要外部辅助的注入电源注入到励磁回路中,并采集相关电气量进行保护逻辑判断。
下面就以GE公司G60发电机保护的注入式接地保护进行介绍。
G60提供两段转子一点接地保护,分别设定一时限。
注入式原理可以选择单端注入或双端注入2种方式。
1.2 单端注入式转子接地保护
在转子绕组一端(通常选择负端)与大轴之间注入方波电源,保护采集正负半周的数据实时求解转子对地绝缘电阻值。
VINJ1,VINJ2—注入方波正、负半周电压;
IG1,IG2—注入方波正、负半周电流;
ZF1,ZF2—转子绕组正、负极等效电阻;
RCL—注入方波電源内部电阻;
VEXC—励磁电压;
IEXC—励磁电流;
RG—转子绕组接地电阻。
由于励磁电压通常远大于注入电压,励磁绕组阻值远小于装置耦合电阻,因此注入电压VINJ对励磁绕组电流IEXC的影响可以忽略不计,所以可以认为ZF2上的电压保持固定。
VINJ2=IG2RG+IG2RCL+VF2 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; (3)
VINJ1=IG1RG+IG1RCL+VF2; ; ; ; ; ; ; ; (4)
两式相减可得接地电阻RG:
(5)
故障点位置α:
(6)
1.3 双端注入一点接地保护
在转子绕组正负两端之间注入方波电源:
RC—注入式方波电源内部电阻。
VINJ1=15V, VINJ2=-15V,I11为施加VINJ1时的上路电流,I12为下路电流;I21为施加VINJ2时的上路电流,I22为下路电流。
与单端注入做同样假设:ZF2上电压保持不变。
I11RC+IG1RG +(1-α)Ufld-VINJ1=0 ; ; ; ; ; ; (7)
I21RC+IG1RG-αUfld-VINJ1=0; ; ; ; ; ; ; ; ; (8)
I11+I21=IG1; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; (9)
I12RC+IG2RG+(1-α)Ufld-VINJ2=0; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; (10)
I22RC+IG2RG-αUfld-VINJ2=0; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; (11)
I12+I22=IG2; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; (12)
(7)-(10):
(I11-I21)RC+(IG1-IG2)RG-(VINJ1-VINJ2)=0; ; ; ; ; ; ; (13)
(8)-(11):
(I21-I22)RC+(IG1-IG2)RG-(VINJ1-VINJ2)=0 ; ; ; ; ; ; (14)
将(9)、(12)代入(14):
(I12-I11)RC+(IG1-IG2)(RG+RC)-(VINJ1-VINJ2)=0 ; ; ; ; ; ; (15)(13)+(15):
(IG1-IG2)(2RG+RC)-2(VINJ1-VINJ2)=0 ; ; ; ; ; (16)
(17)
将公式(9)代入公式(7):
-I21RC+IG1(RG+RC)+(1-α)Ufld-VINJ1=0; (18)
(1.3.2)+(1.3.12):
IG1(2RG+RC)+(1-2α)Ufld-2VINJ1 (19)
(20)
IG1:I表示电流,G1表示物体的电流。
通过以上的原理介绍,我们可以得出:1)单端注入:在有励磁电压和无励磁电压时均能够测量接地电阻,有励磁电压时能够测量接地位置,缺点是正负极电压不平衡。
2)双端注入:在有励磁电压和无励磁电壓时均能够测量接地电阻,有励磁电压时能够测量接地位置。
但是G60发电机保护并没有提供测量接地位置的功能,只能测量接地电阻,若要明确具体接地位置需按照上述公式进行计算。
2 实际应用分析
在实际应用过程中发现:寿光电厂励磁电压采用+-221V,分别施加在励磁绕组的正负两端。
励磁接地装置整定为单端注入,接线图参考图1。
当装置上电后,注入端电压EX-处电压降为0负,EX+端电压升至441 V。
这是因为当励磁绕组未发生故障时,注入电压源和Rcl没有构成回路,即Rcl上没有电流流过,因此Rcl两端电压相同,等效于EX-经过一个20 k电阻接地;EX-电压与注入电压源相同,为±15 V方波,用电表直流档不能测量。
而EX+相对于EX-的电压为441 V,因此EX+电压测量值升至441 V。
采用双端注入方式可以避免同样问题发生,双端注入方式在正负两端连接阻值相同的耦合电阻,因此可以保证中性点位置不变。
通过运行及检修期间的校验结果看,G60发电机保护提供的双端注入式转子接地保护运行良好,接地电阻数值测量准确。
但在使用中应注意以下问题。
1)G60与注入式电源的通信连接正确后,注入式电源的指示灯“POWER”和“INJECTION”灯亮,如果通信连接失败,则G60装置面板将保故障代码,查一下说明书代码表即可知道故障原因。
且如果通信连接失败时,INJECTION指示灯不会亮,G60的FIELD 元件也加载不上来。
2)G60与注入式电源通信串口必须专用,不能再并接其他设备,否则通信不上。
3)如果是双套G60,则2台G60的FIELD GROUND元件必须配置一模一样,否则2台G60同时报错,请查故障代码。
3 结论
该文从理论角度分析了传统乒乓式接地保护和单、双端注入式接地保护的原理和优缺点,并从现场实际应用分析了GE公司G60提供的注入式转子接地保护的注意事项,为同类型机组提供了参考依据。
参考文献
[1]王维俭,候炳蕴.大型机组继电保护理论基础[M].北京:中国电力出版社,1989.。