浅析发电机转子接地的影响及保护措施
浅析发电机转子接地的影响及保护措施
【摘要】由于发电机长期运行产生的转子绝缘损坏老化以及工作人员在工作中造成的异物掉落等原因，将造成发电机转子产生一点甚至两点接地。使得发电机的正常运行受到了严重的影响，在分析了产生原因及危害后，阐述了相应的保护措施，避免因转子接地引发的事故。
【关键词】发电机;绝缘老化;转子接地;保护措施
0．引言
当前，发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一，励磁回路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，并使励磁绕组电流增加，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使轴系和汽机磁化，两点接地故障的后果是严重的，故必须装设转子接地保护。
1．发电机发生转子接地的原因
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。
2．发电机转子接地的危害
2.1发电机发生转子一点接地的危害
发电机发生转子一点接地的时候，因为对地尚未形成回路，所以其接地点并无接地电流通过，励磁回路仍可维持在正常状态，发电机可继续运行。但若未能及时处理，一旦再发生另一点接地即形成发电机转子两点接地故障，这便是十分危险的短路故障。
2.2发电机发生转子两点接地的危害
a．破坏发电机气隙磁场的对称性，使气隙磁场发生畸变，气隙失去平衡，引起发电机剧烈振动，使发电机损坏、无功出力降低、励磁电压及发电机机端电压降低，而定子电流却可能增大。汽轮发电机转子两点接地还可能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，转子一点接地保护后要将横差保护加上一个短的延时，防止其误动。
b．两点接地造成非短路电流增大，如果流过转子本体的短路电流过大（通
发电机转子接地
发电机转子接地 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 发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一,励磁回路一点接地故障,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,故必须装设转子接地保护。 发电机转子一点接地保护 ??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阻值Rf和接地位置α。实质：在发电机运行时轮流测量转子绕组正极、负极的对地电流，并根据测得的结果计算出转子绕组或励磁回路的对地电阻，从而判断出接地故障的位置及接地电阻的量值。 图为乒乓式原理图，其中：S1、S2 为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，两个测量电阻R。 发电机转子两点接地保护? ?发电机励磁回路一点接地故障，对发电机并未造成危害，但若再相继发生第二点接地故障，则将严重威胁发电机的安全。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，此后若再发生转子另一点接地故障，则已测得的α值变化，当其变化值Δα超过整定值时，保护装置就确认为已发生转子两点接地故障，发电机经转子两点接地延时时间跳闸。
发电机转子一点接地故障处理
ＧＵＡＮＧＸＩＤＩＡＮＹＥ２００７．９（总第９０期）交流与探讨 广西电业 发电机转子一点接地故障处理 黄大健 （广西宜州水电厂，广西宜州市５４６３００） ［摘要］发电机转子一点接地是发电机一种常见的故障。本文针对一起误发发电机转子一点接故障信号的事件，分析处理故障的过程。 ［关键词］转子；一点接地；叠加电源；故障处理 发电机组励磁保护越来越多地使用了微机型保护。本厂 的１ＧＳ－１ＴＭ发变组保护使用南京自动化设备总厂的ＷＦ－ＢＺ－０１微机型发电机变压器组保护装置，其功能包含有转子一点接地保护。原理是用叠加直流方法，叠加电源电压为５０Ｖ，内阻大于５０ｋΩ，利用微机智能化测量克服了传统保护中绕组正负极灵敏度不均匀的缺点，能准确计算出转子对地的绝缘电阻值，范围可达２００ｋΩ，保护动作延时１至１０秒。转子分布电容对测量无影响。发电机起动过程中转子无电压时保护并不失去作用。保护引入转子负极和大轴接地线。 １转子一点接地的危害 发电机的励磁绕组高速旋转极易发生一点接地故障。发生一点接地后，无电流流过故障点，不形成电流通路，无电流流过故障点，励磁电流仍保持正常，对发电机并无直接危害，但转子绕组对地已产生电压，当系统发生各种扰动时，电压可能出现较大值，极易造成另外一点接地，从而形成两点接地短路，一部分励磁绕组被短接，其后果是：（１）转子磁场发生畸变，力矩不平衡，引起机体震动，无功出力降低；（２）故障点流过很大的短路电流，接地电弧将烧坏励磁绕组和转子本体。接地电流可能使轴系和汽缸磁化；（３）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，而形成偏心加剧机体震动。 当一点接地信号发出，同时判断为永久性接地故障后，人为投入转子两点接地保护作用于跳闸，或者人为安排停机处理。 ２实例分析及处理 发电机转子一点接地故障原因很多，不同的故障原因有不同的解决方法。如拉浪电站１号机组从２００２年１月以来，两年间多次出现转子一点接地故障信号，出现此故障信号时，维护人员用毛巾蘸酒精来抹转子滑环，但故障并不能复归。测量转子回路正对地为＋４０Ｖ，负对地为－３６Ｖ，正负间为＋７６Ｖ，正常时测量转子回路正对地为＋２９６Ｖ，负对地为＋２２０Ｖ，正负间为＋７６Ｖ，正、负极对地电位改变，但正负极之间电压差保持不变。之后有停机机会时，用５００Ｖ的摇表来测量转子回路对地绝缘，但电阻均大于５ＭΩ，说明转子并未真正接地。分别甩开转子、励磁功率柜，分段测量励磁动力电缆对地绝缘，并没有发现任何异常。每次发电机出现转子一点接地报警信号时，检查发电机运行正常，机组有功、无功功率和振动水平正常，励磁系统调节信号平稳，没有异常的波动信号，也没有其他的异常情况。 转子一点接地故障信号时有时无，虽然没有直接影响机组正常运行，不致于停机，但总是一个谜，需要解开。 经研究总结发现，每次转子一点接地信号出现时，都是厂用电４００ＶⅠ段切换到Ⅱ段后发生的，估计是切换厂用电引起的故障，决定用试验来证明。试验结果是：厂用电４００ＶⅠ段切换到Ⅱ段时，有时出现转子一点接地信号，有时没有出现转子一点接地信号，故障并不是稳定出现，虽然找不出规律，但总算找到了一点关系，往前迈了一步，将查找范围缩小了。经查看、分析１ＧＳ主励磁回路图、１ＧＳ励磁交、直流回路图，转子一点接地测量原理图等，绘制出图１。根据图１可知，１ＧＳ励磁调节柜的交流电源引自厂用电４００ＶⅠ段电源和１号机组励磁变压器１０３ＴＭ低压侧。其交流负荷有柜内的照明灯、励磁功率Ａ、Ｂ柜内的风扇，风扇使用的是三相电源，照明灯１ＥＬ使用的是单相电源。 １３０
发电机转子接地保护
发电机转子接地保护 正常运行时，发电机转子电压（直流电压）仅有几百伏，且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。但是，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，很大的短路电流可能烧伤转子本体；另外，由于部分转子绕组被短路，使气隙磁场不均匀或发生畸变，从而使电磁转矩不均匀并造成发电机振动，损坏发电机。 为确保发电机组的安全运行，当发电机转子绕组或励磁回路发生一点接地后，应立即发出信号，告知运行人员进行处理；若发生两点接地时，应立即切除发电机。因此，对发电机组装设转子一点接地保护和转子两点接地保护是非常必要的。 规程规定，对于汽轮发电机，在励磁回路出现一点接地后，可以继续运行一定时间（但必须投入转子两点接地保护）；而对于水轮发电机，在发现转子一点接地后，应立即安排停机。因此，水轮发电机一般不设置转子两点接地保护。 一发电机转子一接地保护 1 转子一点接地保护的类别 转子一点接地保护的种类较多，主要有叠加直流式、乒乓式及测量转子绕组对地导纳式（实质是叠加交流式）。目前，在国内叠加直流式转子一点接地保护及乒乓式转子一点接地保护得到了广泛应用。 2 叠加直流式转子一点接地保护 （1）构成原理 叠加直流式转子一点接地保护的构成原理是：在发电机转子绕组的一极（正极或负极）对大轴之间，加一个直流电压，通过计算直流电压的输出电流，来测量转子绕组或励磁回路的对地绝缘。其构成原理框图如图43所示。 U = 图43 叠加直流式转子一点保护原理图 在图42中： U－外加直流电压； = I－计算及测量元件； p R－转子接地电阻。 正常工况下，发电机转子绕组或励磁回路不接地，外加直流电压不会产生电流；当转子绕组或励磁回路中发生一点接地时（设接地电阻为R），则外加直流电压通过部分转子绕组、接地电阻、发电机大轴构成回路，产生电流 i。接地电阻越小，p i越大；反之亦反。 p 测量计算装置根据电流 i的大小，便可计算出接地电阻值。 p
发电机转子一点接地处理
发电机转子一点接地处 理 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
转子一点接地现象、原因及处理？现象： 转子一点接地报警，光字牌亮，表计无异常 转子绝缘监视电压表正、负对地指示值明显升高，转子正、负极对地电压之和接近或等于转子电压 原因： 1检修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鼠类等小动物或杂物窜入励磁回路； 5定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水； 6励磁回路脏污等引起转子接地。 处理： （1）查何报警，复归音响 （2）切换转子绝缘装置，测量转子正负对地电压，判断转子接地靠近哪一侧，判断接地性质，是否。 （3）检查励磁回路是否有人工作，如系工作人员引起，应予以纠正。 （4）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。 （5）对有关回路进行详细外观检查，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。（励磁回路检查） （6）检查励磁回路各表计，保护装置有否接地。（测量保护回路检查）
（7）检查转子线圈是否漏水。 （8）若备励磁具备运行条件，可倒备励运行。 （9）将自动励磁改为手动励磁运行，退出强励压板。 （10）寻找转子一点接地过程中，如发现机组有欠励或失磁情况下，一般可认为转子已由一点接地发展成两点接地或伴随着发电机漏水，则发电机应立即停机。 （11）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，将转子两点接地作用于跳闸，并申请尽快停机处理。 （12）当转子绝缘处理恢复后，一点接地信号复归，立即退出转子两点接地保护，改投转子一点接地保护。 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。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），说明确实发生了一点接地。 发电机励磁回路两点接地时的现象：励磁电流不正常，励磁电压降低或接近于零，无功指示降低，功率因数提高甚至进相，“转子一点接地”光字牌亮，警铃响，机组发生强烈振动，严重时，可能发生发电机失步或失磁保护动作跳闸，两点接地保护投入时，发变组跳闸。 1、发电机励磁回路两点接地时的处理，根据现象判断是发电机两点接地故障，保护未动作跳闸，应立即解列发电机。 2、当转子绝缘处理恢复后，一点接地信号复归，立即退出转子两点接地保护，改投转子一点接地保护。
发电机注入式转子一点接地
发电机注入式转子一点接地保护 一、保护原理 保护采用注入直流电源原理，直流电源由装置自产。因此，在发电机运行及不运行时，均可监视发电机励磁回路的对地绝缘。该保护动作灵敏、无死区。 考虑到双套化配置方案中，转子接地保护由于保护原理的要求不能双套化，否则会相互影响导致测量失误。如采用一套运行一套备用方式，需要时应可靠安全地带电切换。 要说明的是：对于励磁系统是可控硅整流系统时，由于励磁电压中有较高的谐波分量（例如ABB公司生产的励磁装置，运行时产生的6次谐波、12次谐波电压远大于直流分量电压），可能影响转子一点接地保护的测量精度。 保护的输入端与转子负极及大轴连接。保护有两段出口供选用。 其保护逻辑如图一； 图一转子一点接地保护逻辑框图 二、一般信息 注：对应的保护压板插入，保护动作时发信并出口跳闸；对应的保护压板拔掉，保护动作时只发信，不出口跳闸。
2.5 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。 2.7参数监视 点击进入发电机转子接地保护监视界面，可监视保护整定值，开/合电流，接地电阻计算值等信息。 三、保护动作整定值测试 3.1 动作值校正曲线的测定 在保护装置端子排接转子电压负极端子与接大轴的端子之间接一电阻箱，使电阻箱的电阻分别为5KΩ、10 KΩ，观察并记录界面上显示的测量电阻值。要求：显示电阻值清晰稳定，显示电阻与外加电阻之差应小于10%。 模范现场运行工况，接入专用转子一点接地测试装置，在此模拟测试装置的正极和负极之间加入一直流电压，设置接地电阻0KΩ、5KΩ、10 KΩ，设置接地方式负极接地、正极接地，观察界面显示的测量电阻值，要求：显示电阻值清晰稳定，显示电阻与外加电阻之差应小于10%。 如果测量精度不满足，需检查调整硬件，重新测试。 电阻小于整定值时，保护动作，记录动作电阻。 电阻的精度。 3.2动作时间定值测试 注：一点接地保护时间整定误差为±1秒 保护逻辑是否正确（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□
发电机转子接地原因、危害、处理
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)，
浅谈发电机转子接地保护跳闸故障的分析与处理 马彦亮
浅谈发电机转子接地保护跳闸故障的分析与处理马彦亮 发表时间：2018-09-12T10:30:00.997Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：马彦亮 [导读] 摘要：结合实例，本文对发电机转子接地保护跳闸故障展开了分析，结合故障现象和相关信息对故障原因进行了分析和判断，并通过逐段排查对故障原因和位置进行了确认，提出了故障的处理方法和纠正预防措施，从而为类似问题的处理提供参考。 （中电投珠海横琴热电有限公司 519031） 摘要：结合实例，本文对发电机转子接地保护跳闸故障展开了分析，结合故障现象和相关信息对故障原因进行了分析和判断，并通过逐段排查对故障原因和位置进行了确认，提出了故障的处理方法和纠正预防措施，从而为类似问题的处理提供参考。 关键词：发电机转子；接地保护；跳闸故障 1发电机转子接地保护跳闸故障的分析 1.1故障现象 某电厂采用660MW发电机组发电，在连接厂内500kV配电装置时采用发电机—变压器单元接线方式，机组出口未进行断路器的安装。为加强机组保护，采用了RCS-985RE型转子接地保护装置，并设置有SAVR-2000型励磁调节器。2017年8月1日16:00，电厂按照计划进行机组起动顺控并网。起励过程中，机组转子接地保护跳闸，导致厂用电切换，并网失败。 针对故障，现场进行了初步检查，对保护装置定值与定值单进行了核对，发现定值正常。查看故障录波器，发现保护动作发生前转子对地电压无突变情况，发电机和励磁变低压侧的三相电流、三相电压等数值正常，转子电压与电流同样未发生突变。跳闸后，显示信息为“接地电阻1.46kΩ”，装置显示接地电阻300kΩ，接地位置为50%。进一步检查，结合保护装置特征对回路绝缘电阻进行测量，得到直流回路绝缘电阻为2.6MΩ，二次回路绝缘电阻为23.5MΩ，全部符合装置运行要求。从外观检查情况来看，保护装置内部元器件连接正常，无异味，外回接线正常。对接地保护的大轴接线端进行检查，未发现异常。进一步确定跳闸事件顺序记录，发现起励前接地电阻为300kΩ，起励瞬间降低至1.46kΩ，失败后恢复到300kΩ。因此可以初步推断，在起励瞬间出现了故障。 1.2故障原因分析 为确定故障原因，还要对转子接地保护装置工作原理展开分析。发电机采用的装置在工作时会注入低频方波，方波由装置自身提供。通过对转子绕组正负两端和大轴间进行低频注入，则能完成转子对大轴绝缘电阻的实时求解。按照基本工作原理，转子接地电阻与电压无关系，所以在无电压的情况下同样能够对转子绝缘进行监测[1]。如图1所示，为励磁变低压侧与转子直流回路图。在起励的瞬间，励磁整流柜的晶闸管将被触发，从而实现导通，促使励磁变低压侧交流回路与转子直流回路构成相应的系统。经过晶闸管，由接地保护注入的低频会进入变低压交流回路。而在该侧绝缘较低的情况下，保护装置将会发生动作。通过绝缘测试，可以发现励磁变低压侧绝缘为0.01MΩ。由于变压器无异味，检查时也并未发现异物，所以可以排除设备因有异物而出现故障。脱离变低压侧和交流母线，对该侧三相绝缘电阻进行测试可以发现，A、B、C三相的电阻分别为1.4、1.5、1.6MΩ，因此可以证明励磁拥有较好的绝缘。针对脱离的交流母线进行测试，可以得到绝缘电阻为0.01MΩ，所以能够证明保护装置动作由母线故障引起。 图1 励磁变低压侧与转子直流回路图 通常情况下，发电机常常发生转子一点接地故障。而一点接地时励磁绕组尚未与地间形成回路，所以故障影响较小。但是未能及时排除故障，导致转子发生多点接地故障，就会引起保护装置跳闸故障。分析造成母线绝缘恶化的原因，可以得到两方面的结论。一方面，励磁交流母线接口位置处于长期暴露状态，容易出现积灰问题。而一直以来，针对励磁变低压侧和交流母线进行检修，也并未清扫积灰。在发电机停机期间，受潮湿天气影响，励磁室内温度过低，湿气较重，在盖板后发生了结露，最终导致母线内绝缘性降低。另一方面，针对一次回路，存在绝缘测试死区。在绝缘测试的过程中，说变压器电磁隔离因素的影响，无法进行低压侧绝缘测量。针对转子直流回路，由于未导通励磁调节器整流柜晶闸管，因此也并未实现回路绝缘测试。目前，尚未开展专门针对励磁变低压侧的绝缘测试，继而导致了绝缘故障的发生。 2发电机转子接地保护跳闸故障的处理 2.1处理方法 针对发电机转子接地保护跳闸故障，需要通过逐段排查确定低压侧母线故障位置。通过排查可以发现，励磁小室交流进线柜底部位置，存在母线积灰过多的情况，同时伴有一定量的水珠，可以初步确认为母线受潮。针对该位置进行清扫、擦拭后，利用陶瓷加热灯和热风枪进行除湿[2]。经过处理后，母线绝缘电阻提高至0.6MΩ。重新起励，发现发电机组正常工作，起励时接地电阻为40kΩ，并且不断上升。完成起励操作后，励磁变低压侧额定电压达到了850V，交流母线绝缘基本恢复，并网过程中并未出现跳闸等问题。在转子回路中，仅
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。I8 v) U& @1 s3 I6 y% a 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。5 b' q( |2 L: t! ^* z2 Y0 ?) n$ } 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：9 V/ q; t, j6 h/ j4 b3 u$ b: r 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：( b; K/ e1 h: H# M8 h) |: H; Z) M- _2 n 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。; e" ?" [" i9 b; c8 f9 n" k 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。+ Y9 G! s/ u. |! a 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。" z/ ^- `* e4 h; N 转子两点接地或转子层间短路的现象及处理：! ?& k! H# R' a8 I D
发电机转子绝缘降低的处理方案
主要介绍空冷式发电机转子绝缘为零原因的分析与处理方法，重点介绍了发电机转子非金属性接地情况的简单而快速处理的方法。此方法既不用抽转子，也不用拔护环，并且所用的时间短，费用低，经济效益高。 1发电机转子绝缘降低的主要原因 1.1转子因受潮而造成绝缘电阻降低到允许值以下，如发电机停运时间较长，环境潮湿等原因造成绝缘电阻降低。 1.2转子因使用年限较长，或运行中因各种原因使转子过热造成线圈绝缘材料老化、劣化。 1.3滑环下有碳刷粉末或油污堆积，使转子引出线绝缘损坏。 1.4由于发电机的冷却系统密封不严或因其轴瓦漏油使转子线圈端部积灰、积油污或碳粉，造成绝缘性能降低。这种原因受转子离心力的影响较大。 1.5由于运行中通风和热膨胀的影响，转子槽口处的槽衬保护层老化、断裂甚至脱落，使槽口处槽衬的云母逐渐剥落，断裂被风吹掉再加上槽口积灰等因素造成。 1.6转子的槽内绝缘断裂造成转子绝缘电阻过低或金属性接地。 2转子绝缘的检查方法 2.1停机后的检查方法：用1000伏摇表测试转子对地绝缘，当绝缘电阻低于2MΩ时应进行处理。 2.2运行中的检查方法：发电机在运行中通过在线转子绝缘监测装置进行测量，当转子正极或负极对地有电压时应视为转子绝缘电阻已降低，且对地电压越高，绝缘电阻降低的幅度越大，出现这种情况，应停机处理。 3绝缘电阻降低的处理方法 3.1因潮湿而使转子绝缘电阻降低，我们采用直流电焊机烘干法或采用发电机定子三相短路，利用自产热量进行烘干。 3.2转子线圈绝缘老化，则采取拔护环方法，解体转子进行大修。 3.3转子线圈端部积灰、积油，通常处理的方法： 3.3.1用干燥的压缩空气进行吹扫。 3.3.2采用拆卸护环，对转子线圈端部的油、灰、碳粉进行清理，然后对端部的绝缘进行重新处理。此方法工艺复杂、工期长，直接影响发电机的经济效益。 3.3.3用机电设备清洗剂处理转子绝缘，笔者重点介绍这种方法。 4机电设备绝缘清洗剂方法处理转子绝缘 4.1前几年，我厂接连出现发电机转子绝缘降低，严重影响了发电机的正常运行。发电机转子的正负极对地最高电压达到180-200伏，针对出现的这种问题，我们采取了除拔护环之外的所有方法，但效果都不明显，并且出现了一种异常现
发电机转子一点接地处理
转子一点接地现象、原因及处理？ 现象： 转子一点接地报警，光字牌亮，表计无异常 转子绝缘监视电压表正、负对地指示值明显升高，转子正、负极对地电压之和接近或等于转子电压 原因： 1检修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鼠类等小动物或杂物窜入励磁回路； 5定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水； 6励磁回路脏污等引起转子接地。 处理： （1）查何报警，复归音响 （2）切换转子绝缘装置，测量转子正负对地电压，判断转子接地靠近哪一侧，判断接地性质，是否金属性接地。 （3）检查励磁回路是否有人工作，如系工作人员引起，应予以纠正。 （4）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。 （5）对有关回路进行详细外观检查，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。（励磁回路检查）（6）检查励磁回路各表计，保护装置有否接地。（测量保护回路检查） （7）检查转子线圈是否漏水。 （8）若备励磁具备运行条件，可倒备励运行。 （9）将自动励磁改为手动励磁运行，退出强励压板。 （10）寻找转子一点接地过程中，如发现机组有欠励或失磁情况下，一般可认为转子已由一点接地发展成两点接地或伴随着发电机漏水，则发电机应立即停机。 （11）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，将转子两点接地作用于跳闸，并申请尽快停机处理。 （12）当转子绝缘处理恢复后，一点接地信号复归，立即退出转子两点接地保护，改投转子一点接地保护。
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。若能复归，则为瞬时接地，只需要加强监视，而不需要特别的处理；当时光字牌信号不能复归，于是我们到RCS-985保护装置采样值画面检查转子绝缘对地指示，经检查测量确实发生了一点接地。所以要加强监视机组运行并及时检查处理，防止转子回路两点接地。由于当时是早班，我们首先想到的就是是否有检修人员在现场工作，发生误碰引起，或者是有人在现场打扫卫生误碰或因脏污引起接地，另外还派人对转子回路进行检查，检查整流子、滑环、碳刷刷辫有无碰壳接地。经过全面的检查，发现有检修人员在#4机励磁系统二次回路上工作，很有可能就是由于他们误碰引起的，于是告之他们进行相关检查，在检查纠正之后，转子一点接地报警消失，其他参数也正常，说明的确是因二次回路的误碰引起，这次发电机转子一点接地事故就轻松解决了。 虽然这是一起小事故，但是提醒了我们举一反三的进行相关的事故预想，比如转子回路发生一点接地时，应做哪些相关的检查，检查哪些地方，怎样进行处理；
发电机转子接地保护整定值调试简单方法
发电机转子接地保护整定值调试简单方法 最近调试一台金山热联电厂12MW发电机组保护，其中转子一点接地保护动作整定值和二点接地压比整定值的测试方法供同仁参考。 转子接地保护采用南京磐能DMP3380的微机保护。 一、保护整定值： 1、一点接地Rs1—30KΩ、Tset1—4秒报警 2、二点接地U2xb—2V、压比—8％、Tset3—0.5秒跳发电机开关，灭磁开关、关主汽门 二、接地保护原理： S1和S2两个电子开关的状态受单元时钟脉冲所控制，当S1闭合时则S2会打开，当S1打开时则S2会闭合，两个开关通过打开和闭合的循环实现交替运行，由于其过程与打乒乓球的过程相类似，因而被称为乒乓式转子接地保护。 当转子线圈第1点发生接地，电阻小于保护整定值这一判据时，转子一点接地保护启动，一点接地保护动作后报警，并将数据进行存储。 当转子线圈发生第2点接地时，且距离第1点接地点位置﹥转子线圈总匝数8％时，转子二点接地保护动作跳闸。 三、测试方法： 1、准备1台500Ω0.5A滑线电阻。 2、准备1只47kΩ电位器0.05w(100v)。 3、发电机停用状态，防止倒回到发电机转子，拆开发电机转子过来到DMP3380的二根﹢、﹣ 电压线及E（大轴接地电刷过来的接地线）。 4、外加稳定直流50V接到DMP3380对应转子电压﹢、﹣端子。 5、﹢、﹣电压之间，并联1只500Ω滑线电阻（模拟转子线圈）。 6、将47kΩ电位器滑到最大电阻值，电位器一头接地（即接大轴E线），另一头接500Ω滑线 电阻的﹢极。 7、将转子一点接地报警延时临时改零秒，缓慢减小47kΩ电位器电阻值，直至一点接地报警， 检查DMP338 0面板液晶显示一点接地的欧姆数与整定值及电位器电阻值一致。 8、将500Ω滑线电阻滑动臂靠足到﹢极，并将滑动臂接E（大轴）。 9、将滑线电阻滑动臂向﹣极缓慢滑动，直至二点接地保护动作。 10、测量滑动臂与﹢极的电压4V，与整定值压比8％符合。 上海新光工程技术有限公司 张耀龙2020年4月
浅谈发电机转子绕组接地故障
浅谈发电机转子绕组接地故障 摘要:简介预防和查找发动机转子绕组接地故障的方法 关键词:转子绕组接地故障 发电机转子绕组接地是一种较为常见的故障,尤其是当转子绕组有两点接地短路时,就会危及励磁机与发电机的安全,因此我们首先要尽可能地预防转子绕组接地故障的发生,而一旦出现转子绕组接地故障后又能要快速准确地查找出接地线圈,减少停机修复的时间。下面谈谈在这两个方面的工作体会供同行们参考。 1 接地故障的预防 我们在实际工作中发现,出现转子绕组接发故障的主要原因是绕组与绝缘垫积尘受潮。这是因为发电机在运行中,冷却风不断带入灰尘,加之室内空气湿度较大,灰尘容易受潮,因而使绝缘下降,最终发生绕组接地故障。针对上述原因,我们可以采取以下预防措施。 (1)清扫转子的积尘。中小型发电机的大修期一般为4-5年,而出现转子绕组接地故障一般在大修3年以后。这是因为积聚的灰尘含有油质,不易清除干净,加之使用的清洗剂四氯化碳有毒,这就更加放松了清洗的要求。在大修中,一定要坚持清洗干净对于粘附较紧的油垢,可用塑料片或竹片逐步刮除,决不能因时间紧而降低清扫标准,并建议使用无毒的GD系列带电清洗剂清扫,克服工作人员的畏惧情绪,保证清洗质量。 (2)防止转子受潮。发电室内由于水管及蜗壳等易结露使室内室气潮湿,因此要在这些易结露的地方涂刷防结露的涂料,除此之外还可采取其他措施尽可能减少室内空气的湿度。另外,合理安排发电机的运行时间,避免长时间停机也可减轻转子绕组的受潮程度,这是因为发电机运行铜铁损所产生的热量能起干燥作用,及时清除导油槽等处的油垢,保持发电机内部干净,也能减轻转子绕组受潮的程度。 实践证明,只要在大修中彻底清洗好转子绕组,并在平时的运行中加强维护,防止转子受潮,发电机维持4-5年的大修期是完全没有问题的。 2 接地故障的查找 转子绕组一旦出现接地故障,就应迅速地查找出接地线圈,以往采用的传统方法是对半断开检查,逐步缩小故障范围,最后查找出接地的线圈。这种方法使得绕组断开的次数较多,且费工费时。我们采用下面两种方法进行查找,不需要多次断开转子绕组,而且十分简洁、准确可靠。 (1)用直流电桥检测。把直流电桥的一只表笔良好地接地,另一只表笔分别接触转子绕组的两端1与2,测出其电阻分别为R1与R2,如下图左。若转子共有n
发电机转子一点接地处理
转子一点接地现象、原因及处理 现象： 转子一点接地报警，光字牌亮，表计无异常 转子绝缘监视电压表正、负对地指示值明显升高，转子正、负极对地电压之和接近或等于转子电压 原因： 1检修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鼠类等小动物或杂物窜入励磁回路； 5定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水； 6励磁回路脏污等引起转子接地。 处理： （1）查何报警，复归音响 （2）切换转子绝缘装置，测量转子正负对地电压，判断转子接地靠近哪一侧，判断接地性质，是否金属性接地。 （3）检查励磁回路是否有人工作，如系工作人员引起，应予以纠正。 （4）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。 （5）对有关回路进行详细外观检查，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。（励磁回路检查）（6）检查励磁回路各表计，保护装置有否接地。（测量保护回路检查） （7）检查转子线圈是否漏水。 （8）若备励磁具备运行条件，可倒备励运行。 （9）将自动励磁改为手动励磁运行，退出强励压板。 （10）寻找转子一点接地过程中，如发现机组有欠励或失磁情况下，一般可认为转子已由一点接地发展成两点接地或伴随着发电机漏水，则发电机应立即停机。 （11）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，将转子两点接地作用于跳闸，并申请尽快停机处理。 （12）当转子绝缘处理恢复后，一点接地信号复归，立即退出转子两点接地保护，改投转子一点接地保护。
一起发电机转子接地保护报警分析及处理
一起发电机转子接地保护报警分析及处理 发表时间：2019-09-17T11:05:44.670Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：尹宇鹏[导读] 摘要：本论文介绍了某电厂RCS-985RE转子接地保护装置的原理，分析了一起某电厂发电机转子接地保护运行中误报警事件的原因，提出了解决该保护装置误报警事件的处理方案。 (福建大唐国际宁德发电有限责任公司福建 355006) 摘要：本论文介绍了某电厂RCS-985RE转子接地保护装置的原理，分析了一起某电厂发电机转子接地保护运行中误报警事件的原因，提出了解决该保护装置误报警事件的处理方案。 关键词：发电机；RCS-985RE保护；转子接地。 0 引言 发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘阻抗，其阻抗的大小与发电机转子的冷却方式和结构等因素有关。但由于发电机转子在运输或保存、运行过程中，都有可能使发电机转子回路绝缘电阻严重下降。当励磁回路绝缘损坏时，就可能引起接地故障，常见的是一点接地故障。虽然励磁回路一点接地对发电机不会构成严重的危害，但一点接地后励磁回路对地电压将有所升高，有可能再发生励磁回路两点接地故障。发电机转子两点接地后，转子绕组的一部分被短路，转子绕组另一部分的电流将增加，可能造成转子因为过热而烧伤，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。同时破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，发电机无功出力降低。因此，励磁回路两点接地故障的后果是非常严重的。某电厂#2机为自并励励磁系统，电机是东方电机股份有限公司QFSN-660-2-22，转子接地保护装置型号为南瑞继保的RCS-985RE。本文介绍了某电厂转子接地保护装置RCS-985RE的原理，通过试验和分析，在运行中保护装置误报警的原因、处理过程和解决方法。 1 保护装置RCS-985RE转子接地保护原理说明 南瑞RCS-985RE转子接地保护可采用双端或单端注入转子接地保护原理，双端注入转子接地保护是在转子绕组的正负两端与大轴之间注入一个方波电压，通过装置内部开关定时切换，使得外加输出一个偏移的方波电压，实时求解转子接地电阻，反应发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。双端注入式转子接地保护的工作电路如图（1），图中Ry为测量回路电阻4.7KΩ，Rx为注入大功率电阻，Us 为注入电源模块，Rg 为转子绕组对大轴的绝缘电阻。 直流电压Us经耦合电阻Ry加在发电机转子绕组两端，测量电阻Rx产生测量电压Ux=iRx，Ux送至测量元件。由于Us加于励磁绕组的正、负两端，发电机绕组磁势互相抵消，所以电感可以忽略不计，则得到图（2）所示的等效电路图。（Rg为转子对地电阻，Cg为转子对地电容） 图1 图2设方波的电压的幅值为U，周期为τ。当时间t=0时，方波的正半波前沿加到电路的输入端，在暂态过程中，根据回路电压定律，可得到如下方程： t=0时，电源电压由0跃变到电压U，因为电容Cg电压不能突变，=0，所以转子对地电阻Rg相当于被短路，此时可得到t=0时电阻Rx上的电流为： 这里得到的是电流的前沿值。 电流包括有直流分量和按指数规律以时间常数T衰减的自由分量两个部分。由于自由分量的存在，是随时间t而衰减。当时，到达方波的后沿，此时有： 若Rx、Ry、U、、Cg等参数都保持不变，只改变对地电阻Rg，则当Rg下降时，直流分量将随之上升，而自由分量随之下降，但自由分量的下降程度不如直流分量上升的显著。因此，随Rg下降，电流将随之上升。但是的前沿的大小与Rg无关，因而Rg下降时，其前沿电流值不变。
发电机转子接地保护动作行为分析
发电机转子接地保护动作行为分析 【摘要】本文通过对鲁布革水力发电厂，西门子发电机转子接地保护动作过程，对接地保护的原理、机组励磁系统及发电机运行环境的的详细分析。对故障的查找总结出的一些实践经验和相关防范措施，为电厂机组的安全稳定运行提供可靠地技术保障。 【关键词】转子接地保护故障点录波图动态模拟 鲁布革水力发电厂位于云南省罗平县境内，共装机4台，单机容量15万千瓦。第一台机于1988年7月投运，发电机保护为西门子集成电路机组保护。2008年，我厂开始对4台机组保护进行改造，更换为西门子SIPROTEC4型多功能电机微机保护装置（7UM62）。 2011年9月28日，2#发电机转子接地保护动作出口跳闸，本文对此次事故进行详细分析，找到了故障原因，成功模拟了故障，对现场设备管理及运行积累了一定的经验。 1 故障原因分析 1.1故障现象描述 2011年9月28日，2#发电机转子接地保护动作出口跳闸，跳闸前发电机所带功率为15万千瓦。事故发生后，检修人员采用1000V摇表对发电机转子回路进行绝缘测量，发电机转子绝缘电阻为170МΩ，显示发电机转子绝缘电阻正常。对机组保护录波分析没有发现异常。故障的初步检查提示，此次故障有两疑点：发电机转子绝缘是否发生破坏，新的发电机转子接地保护动作出口是否正确。 1.2 转子接地保护分析 （1）发电机保护装置录波分析及检查：发电机跳闸后，继电保护人员检查#2发变组保护两套发电保护装置内部元器件，未发现异常；均未发现异常，对机组保护动作录波图进行分析，可以看出测量电压UMeas（TD3）有尖顶脉冲波形，计算出故障电阻为2kΩ，小于跳闸定值5kΩ，故保护出口跳闸。从录波图可以看出机组转子发生了绝缘下降，并达到二级出口定值。（参看下图） （2）为查找跳闸原因，9月30日22：11，#2机零起升压正常后，机组空载运行，进行转子接地动态模拟实验。1）检测两套发电机转子接地保护采样精度正常。2）用电阻箱模拟转子回路经75kΩ高阻接地故障，转子接地I级保护正确动作，延时告警。3）用电阻箱模拟转子回路经2kΩ低阻接地故障，转子接地保护Ⅱ级正确动作，瞬时跳闸，对录波图分析，排除保护测量回路受外部干扰信号影响，录波图形与跳机动作录波一致，保护装置动态试验正常。
发电机转子一点接地故障原因分析和处理 周杨云
发电机转子一点接地故障原因分析和处理周杨云 发表时间：2017-12-25T20:39:11.850Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：周杨云 [导读] 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。 （广东水电二局股份有限公司广东增城 511300） 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。经过对集电环卫生清扫后转子绝缘升到几十MΩ。然后解开保护压板，开机，在改变负荷时轴电流有时达到1.5A以上，且有持续达到15s的情况。 7月11日，2#机组运行过程中发出转子一点接地故障报警，励磁部分及转子绝缘均合格，因调度要求开机而没有继续进入发电机检查，开机后运行正常，至7.13日上午2#机再次报转子一点接地故障，停机对励磁转子部分进行检查无异常，检查转子磁极及气隙无异常，螺栓无松动现象，下午开机投入励磁后故障仍然出现。 三故障查找与处理 励磁回路一点接地故障是发电机较常见的故障形式，一般不会对发电机造成危害。但是一旦出现转子两点接地的情况，不仅会严重烧损转子绕组，而且将使转子磁场畸变，机组振动加剧，特别是轴向电流可能烧坏轴承和大轴，使得汽轮机叶片磁化而造成难以挽回的后果。因此转子一点接地保护动作后，应立即查找原因并处理，避免转子两点接地故障的发生。 1检修准备 工器具准备：接地电阻测试仪一台、万用表一块、兆欧表一块、HIOKI 8840瞬态信号波形记录仪其它电器常用工器具一套。 人员及技术准备：检修人员3人、临时配合工2人；相关技术图纸一套。 安全技术措施：办理检修工作票，做好班前三交工作，挂好各种警示标志及警示牌；做好进入发电机的特殊安全防护措施。 2在第一次发生机组因轴电流过大引起的事故停机后，检测转子绝缘为零，但在对励磁滑环、受油器进行卫生清扫后，转子绝缘恢复，开机后能够正常运行。根据后面检查出的转子一点接地故障原因看，此时可能磁极已经有间断性接地情况，并且导致转子励磁电压加在转子小轴与受油器上（受油器与外部均用环氧树脂板绝缘），因受油器与外部绝缘处由于距集电环处较近，又有临时加装的散热风机运行使得碳粉飞散，所以容易被碳粉附着，使绝缘水平下降，逐渐形成足够引起事故停机的轴电流，成为导致这次事故停机的元凶。于几天后的7月11日，2#机组运行过程中发出转子一点接地故障报警，接地点为37#至72#磁极间。但检测励磁部分及转子绝缘均合格，因调度要求开机而没有继续进入发电机检查，开机后运行正常，鉴于接地点不明确，在开机后，我们采用HIOKI 8840瞬态信号波形记录仪，记录在转子一点接地保护动作时发电机励磁电压的变化情况，得出以下结论： （1）正常时不接入转子一点接地保护，使用指针表检查发电机转子正、负极对地电压，表针呈缓慢下降趋势，逐渐接近0，说明发电机转子对地绝缘良好。使用波形记录仪录波时相当于转子回路经仪器高阻接地，可以测量到稳定的电压值。正负极对地、正对负电压值分别为+186.8 V、-177.2 V、365.3 V。 （2）正常时接入转子一点接地保护，由于转子回路经保护装置高阻接地，使用指针表检查发电机转子正、负极的对地电压，可以测量到稳定的电压值。正负极对地、正对负电压值分别为+186 V、-179 V、365.2 V。使用波形记录仪录波，测量结果与此相同。因为在迭加转子一点接地保护的直流电压后，转子负极对地电压被钳制在一个正电位上而导致了上述测量结果。 3机组运行在7.13日上午2#机又报转子一点接地故障，接地点为37#至72#磁极间，停机对励磁转子部分进行检查无异常，因磁极编号混乱，不能确定是否与故障显示一致，于是对整个转子磁极及气隙进行检查无异常，螺栓无松动现象，下午再次开机投入励磁后故障仍然出现。逐停机继续检查，发现转子绝缘为零，检查确认接地点在转子一侧，再次进入发电机内检查发现转子35#磁极的垫片靠上游侧已甩出，鉴于此故障有可能产生接地，必须处理，且此时已深夜（还不能确定具体接地点），商量后确定电气检修人员休息，一边安排人员盘车转子至人孔门处（盘车结束后检测发现接地点又消失），便于第二天处理磁极松出的垫片，7.14日经过一天磁极处理完毕，检测转子绝缘良好，开机至空载，依然报上述转子一点接地故障，再次停机检查，此次停机后转子绝缘没有恢复，因为无法根据磁极编号确定磁极位置，于是采用分解磁极连接线的方法判断接地部位，最后找到40#磁极的连接线固定部位绝缘开裂且有放电现象，此部位在连接线的固定线夹内，不容易发生绝缘破损情况，隐蔽性极强。因为无绝缘套管备件，我们采用缠绕一层云母带再刷一层环氧树脂的方法，交替缠绕4层后，把环氧树脂加热干燥，代替原来的绝缘套。重新装复后，转子绝缘恢复，机组成功投入运行。