发电机转子接地故障诊断一例

正常状态下,发电机转子绕组的试验项目主要是测量转子绕组的直流电阻、绝缘电阻及交流耐压等.而在接地故障状态下,由于转子已在膛内,需进行较准确的定位检查试验.本文结合故障一例,介绍了诊断故障的试验方法.发电机转子常见的故障是一点接地故障,是指绕组回路某一点或者某一部分失去绝缘性能,即绕组导电部分与转轴间的绝缘电阻达到零值或保持低电阻接触.正常运行状态下,发电机转子绕组对地之间有一定的绝缘电阻与分布电容,其绝缘电阻一般大于1 MΩ.发生一点接地后由于此时未形成电流回路,对发电机运行尚无直接影响,但是,如在励磁回路中出现第2个接地点时,将形成二点接地故障,严重危害发电机的安全运行.因此,国内发电机保护一般都装设转子一点接地发信号,转子二点接地保护动作于跳闸.发电机转子一点接地后应尽量转移负荷,安排停机检修.     

UNS3020型转子接地保护改造必要性分析

ABB励磁系统中UNS3020型转子接地保护基于惠斯通电桥平衡原理,为判断该保护是否会误跳闸,需分析保护装置在各种设备、回路异常状态下所产生的不平衡电压是否达到其动作值。以三门核电#1机组为背景,通过建立UNS3020型转子接地保护数学模型,分析保护装置在各种异常运行工况下的响应。结果表明,转子绕组对地电容越大,保护误动风险越大;当转子对地电容大于2.8μF时,发电机大轴接地碳刷松脱产生的不平衡电压会大于转子绕组经500Ω电阻接地产生的不平衡电压;当转子对地电容较小时,也应注意通过设备维护来保持电桥平衡,以防止发生误动事件;若具备条件,最好更换为两点式接地保护。     

单端注入式转子接地保护在无刷励磁发电机中的适用

无刷励磁发电机只在励端装有一个测量电刷,固定引出转子绕组的负端,无法应用乒乓式转子接地保护,为此本文提出采用单端注入方波电压式原理构成转子一点接地保护.介绍单端注入方波电压式转子一点接地保护原理、接地电阻计算方法和保护动作判据,采用Matlab/Simulink软件构建转子绕组一点接地故障仿真模型.仿真试验结果表明,该原理能够满足无刷励磁发电机实际运行需要的精度和灵敏度.     

浅论用圆图法计算励磁回路一点接地保护装置的动作整定值

大容量发电机在运行中转子和励磁回路接地或对地绝缘电阻下降到某一整定数值以下时,一点接地保护装置应动作并发出预告信号,再投入两点接地保护装置。然而,一点接地保护装置所反应的是整个励磁回路的对地阻抗。随着单机容量的增大,发电机转子及励磁回路对地电容也相应增大(如直流励磁机的125兆瓦汽轮发电机,励磁回路对地电容约0.4微法,而交流整流励磁的200兆瓦汽轮发电机,励磁回路对地电容约0.7微法),因此对地电容对一点接地保护装置的动作特性影响也就愈大。近年来,利用迭加交流电源原理的转子一     

叠加交流电压转子一点接地保护误动的分析

本文对目前国内广泛用于大机组的叠加交流电压构成的转子一点接地保护进行分析，从而将常用的两种转子一点接地保护，归结为相同的电阻判据，当转子绕组对地电容较大时，轴电刷的接触电阻ΔＲ对测量等效电阻的数值影响很大，当轴电刷接触电阻达到一定数值时，是造成该继电器在运行中频繁误动的主要原因。文中建议大机组应采用新原理的乒乓式转子一点接地保护为佳。     

基于双端直流注入切换采样原理的发电机转子接地保护

为提高发电机转子接地保护的可靠性,降低保护装置成本,提出了一种基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护方案。该方案在计算转子接地电阻时取消了转子电压保持不变的假定条件。利用转子直流漏电流等电气量信息进行转子接地保护回路异常的判别,并针对转子回路过电压问题给出了几种工程解决方案。试验结果表明,基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护可靠性高、动态测量性能好。     

乒乓式励磁绕组接地保护方式的改进与分析

针对乒乓式接地保护在发电机处于空转或停机时无法对励磁绕组接地故障进行检测的问题,提出给励磁绕组注入一个直流电压,并将开关切换回路接在该电压两端的改进方案,给出了该方案的原理和保护动作判据,对接地电阻计算方法、切换回路元件参数和切换周期的选取等问题进行了分析。仿真试验结果表明改进方案的精度和灵敏度可以满足实际运行需要。通过采样冗余算法计算接地电阻可有效降低采样值坏数据以及非稳态直流工况对保护精度的影响。     

发电机转子接地保护装置整定精度的影响因素

发电机转子一点接地时,励磁绕组与大轴之间不形成大电流回路,仅有很小的电容电流,对转子及转子绕组没有太大影响.但是当发展成为两点接地时,由于部分绕组被短接,短接的绕组磁势减少,其他磁极磁势未改变,这样转子上出现径向的电磁力矩,会引起机组的振动,严重时可使转子造成损坏.因此,对转于接地故障应有足够的重视,认真做到转子一点接地保护装置能够正确动作.,防止发生误动情况的出现.     

励磁绕组接地保护的分析

针对切换式励磁绕组在无励磁条件下无法测量接地电阻的不足,通过外加直流电源对切换式励磁回路进行改进,对一点接地保护和两点接地保护进行分析。根据大量的仿真数据,测定的接地故障点位置、接地故障电阻的大小以及两接地点间的短路电流,构成了完善的励磁回路接地保护判据,提高了保护的灵敏度。     

发电机励磁回路接地保护新原理的研究

提出了一种发电机励磁回路接地保护的新原理,利用双电桥间检测电阻的电压差值判断出电机转子一点接地故障后,再利用前后检测电阻电压差的变化量来完成转子两点接地保护.新一点接地保护原理无死区,灵敏度高,而且各点接地的保护灵敏度基本相同.两点接地故障保护判据的整定值按照转子一点接地故障时的过渡电阻自适应调整,并且整定值与两个接地点之间的绕组匝数无关,提高了两点接地保护的灵敏度.