发电机转子绕组一点接地事故的分析及查找方法

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发电机转子一点接地问题查找及处理

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

发电机转子接地故障判断和处理

发电机转子接地故障判断和处理

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。

发电机转子回路一点接地故障的分析查找

发电机转子回路一点接地故障的分析查找

发电机转子回路一点接地故障的分析查找摘要:汽轮发电机转子绕组绝缘的故障,多表现为主绝缘的破坏,当转子绕组仅有一点接地时,因为没有电流通过故障点,尚不直接影响发电机的正常运行,若又发生另一点接地而形成两点接地时,不仅故障电流可能会严重烧坏转子铁芯或护环,而且由于一部分转子绕组被短接继而破坏了转子磁场的对称性,使得机组发生剧烈的振动和转子铁芯被磁化。

这些都是不允许的,所以当出现转子绕组一点接地时,应迅速采取措施消除故障,恢复机组的正常运行。

关键词:转子一点接地;故障;分析;查找1 故障经过2015年8月23日,某厂1号发电机(型号:QF-30-2)运行中保护装置报“转子一点接地”,检查转子对地绝缘电阻值为2.167kΏ,当时该发电机负荷:有功17MW,无功15MVar,转子电压117 V,电流240A,在解开转子保护测量装置后,现场测得正极对地电压20V,负极对地电压-97V,确认转子回路发生一点接地,申请投入“转子两点接地”保护,调度降低发电机负荷至:有功8MW,无功7MVar,转子电压70 V,经对整流子、滑环吹扫擦拭,转子绝缘值无明显变化,且逐渐下降,1号机按计划运行至9月7日,停机前转子对地绝缘电阻值为0.36 kΏ,测量正极对地电压0V,负极对地电压-70V,在发电机解列断开灭磁开关后,正、负极对地残压恢复平衡,测量转子回路绝缘电阻为200MΏ。

图1 转子回路示意图2 故障原因判断分析及查找根据停机前测量转子对地电压(正极对地20V,负极对地97V)、及保护屏转子对地电阻显示0.376kΩ,等情况综合分析:排除装置误报信息,确定发电机转子一点接地真实存在,且由于转子对地电阻小于1 kΩ并相对稳定,判断为低阻性接地即金属性接地,观察该接地随解列停机而消失,系不稳定性接地。

2.1发电机转子一点不稳定金属性接地的原因分析:2.1.1转子滑环因汽轮机轴瓦油挡漏油附着灰尘或碳粉堆积引起。

2.1.2转子回路的测量保护回路存在寄生回路,绝缘下降导致。

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

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

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

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。

发电机转子绕组接地故障查找方法

发电机转子绕组接地故障查找方法

和温度的综合作用下 , 才可能发生 。 所以 ,
这种接地均与转速和温度有关。
图1
3 检查转子绕组接地点的测试
方法
检查转子绕组接地点的测试方法 , 可 根据稳定接地和不稳定接地两种情况分别
叙述。 3 1 查找稳定接地点的测试方法 . 当转子励磁回路发生一点稳定接地时,
或停机处理 ,消除故障 ,使其恢复正常运 上 层线 匝上 。 222 低转速时接地 .. 行。 当发电机转子静止或低速旋转时 , 转
2 转子绕组接地故障分 类
转子绕组的接地故障,按其接地的稳
子绕组 的绝缘 电阻值为零 ( 或接近于零) 。 但随着转速上升 。 其绝缘电阻值有所增高。
维普资讯
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《 东方电机>o6 2o 年第 2 期
多数是 由于转子绕组随着温度上升而增长
1 9
( 膨胀) 。当增长到一定数值时 ,便发生了 接地。一般这类接地点 ,多数发生在转子
两侧的端部。 22 与转速和温度均有关的接地 .. 4
转子绕组的接地与离心力和受热增长 同时有关者 , 这种接地就必须在一定转速
2 1 稳定接地 . 在槽部的下层或槽底 的线匝上。 22 高温时接地 .. 3
稳定接地是指转子绕组的接地与转速、 温度等因素均无关。这种接地容易测试和
消除。 2 2 不稳 定接 地 .
不稳定接地 ,可分为下列几种情况。
来稿 时问 ;0 6年 2月 20
当发电机转子绕组温度较低时 , 其绝 缘电阻值正常 。但随着温度升高 , 其绝缘 电阻值降低。当达到一定温度时 , 绝缘电 阻值下降至零 ( 或接近于零) 。这种情况大
图中, 电流表 A用作监视烧穿接地点 电流 , 灯泡 D作限流和在烧穿时发亮信号 用 ,熔断器 R D作保护用。

发电机转子一点接地误报警分析

发电机转子一点接地误报警分析

电力科技2017年12期︱243︱发电机转子一点接地误报警分析丁旭光安徽华电六安电厂有限公司维护部,安徽 六安 237126摘要:火力发电厂发电机转子一点接地是常见的转子绕组故障,因转子一点接地未形成回路,未对发电机产生严重的影响,但发展成两点接地时,故障电流会由接地点经过铁芯构成回路,使铁芯损坏,同时转子绕组部分线圈被短路,会使转子磁通分布不平衡,引起机组振动损坏发电机,故大型发电机禁止转子绕组发生一点接地。

关键词:发电机;转子;一点接地;分析中图分类号:TM31 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)12-0243-011 发电机励磁系统概述 某厂发电机是由上海电机厂有限责任公司生产的QFSN-660-2 型三相同步汽轮发电机,采用水氢氢冷却方式,励磁方式采用静态励磁,该发电机励磁系统包括如下几个部分:1台励磁调节器柜,1台灭磁开关柜,5台可控硅整流桥柜,1台灭磁电阻柜,1台交流进线柜,1台直流出线柜,励磁变压器及两套(A/B 套)控制系统,可控硅整流柜冷却装置采用铝散热器配强迫风冷,同时配备换向阻容吸收回路,FLR 灭磁电阻柜包含励磁系统中灭磁及过电压回路,直流起励回路。

机组灭磁使用的是线性灭磁配合调节器的逆变灭磁。

2 发电机转子一点接地事件经过2016年某日某厂发电机运行中突发“转子一点接地”报警,停机检查励磁系统、碳刷小室均无异常。

查看保护动作记录该发变组保护A 柜检测转子对地电阻为16.95kΩ,2秒后该发变组保护A 柜检测转子对地电阻为2.46kΩ,查看DCS 发现该报警信号持续4秒保护装置检测转子绝缘电阻上升(大于20kΩ)报警恢复。

检查DCS 历史曲线发现该发电机在当日发“转子一点接地”报警期间发生了有功功率为20MW0.25Hz 左右的低频振荡,振荡过程中无功功率、励磁电压、励磁电流、定子电流均发生了一定程度的波动,但发电机机端电压未出现波动。

见下图:3 发电机转子一点接地原因分析当发电机转子绕组受到机械损伤,转子受到大电流冲击,发电机灭磁时产生的过电压造成转子绕组击穿而接地,都极易引起大型发电机转子一点接地,当发电机转子滑环炭粉末及时清除,炭刷质量不良,炭刷弹簧压力不当,炭刷磨损过快;转子轴承漏油、甩油,油污和炭粉等灰尘混合进入转子和励磁回路;也容易引起发电机转子一点接地,另外发电机励磁系统所处的环境脏污、大量灰尘吸人、现场潮湿等原因都可能引起转子一点接地。

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第2 9卷 第 8期
20 0 7年 8月
水 利 电力 机 械
W ATER C0NS ERVANCY & EI CTRI 0W ER CP MACHI NERY
V0 . 9 No. I2 8 Au . 0 7 g2 0
导致 有 绝 缘 缺 陷 的线 圈接 地 。这 种 接 地 多 绕组 短接 , 铁芯 气 隙 磁 通 不均 匀 , 引起 振 动 , 生 的 环 内侧 , 产
流 过故 障 点 的短 路 电 流会 烧 伤转 子 本 体 , 成严 重 数发生 在槽 楔和两 侧护环 下 的上层线 匝上 。 造 后果 。 因此 , 电机必须 安装转 子一 点接地 保护 。 发 () 2 低转 速 时接 地 。 当发 电机 转 子 处 于低 转 速 旋 转或 静止 时 , 子绕 组绝 缘 电 阻为零 或 接 近于 零 , 转
孟源源 , 刘炜
MENG a — u n, I W e Yu n y a L U i
( 东 电 网公 司 电力 试 验 研 究 所 , 广 广东 广 州 5 00 ) 160
( undn o e T s & R sac st eo G a gogEetcN tokC m ay G aghu50 0 ,C ia G ago gPw r et eerhI tu f und n l r e r o pn , unzo 160 hn) n it ci w
K e o ds g neao rt r g o n ng;o ai n y w r : e r tr;oo ; r u di lc to
0 引言
即接地 与转 速 、 度等 因素有 关 , 温 转子 有 时 出现 接地
故 障 , 时 故 障 又 自动 消失 。不 稳 定 接地 又可 分 成 有 () 1 高转 速 时接 地 。 当发 电机 转 子 静 止或 低 速
是 由于在 离心 力 的作 用 下 , 磁极 线 圈 离开 转子 磁 轭 ,
稳 定接地 是 指 转 子绕 组 的接 地 与 转 速 、 度 等 使 接地 点 与 地 之 间有 一 定 的缝 隙 , 而使 接地 故 障 温 从
关 键 词 : 电机 ; 发 转子 绕 组 ; 地 ; 找 接 查
中 图分 类号 : K 6 . l T 2 36
文献 标 识 码 : A
文章 编 号 :0 6— 4 6 20 )8— 0 0— 3 10 6 4 (0 7 0 0 6 0
Ab t a t S n h o o s g n rtrr trgo n i g i a o s r c : y c r n u e e ao oo r u d n n c mmo lcrcf i r , yd ma e t es ft f h e e — s n ee t al e i ma a g a eyo e g n r i u t h t a o n h o e y tm. ay ig t er a o frt r o n i g a d t eme n e k meh d h i r i h s tr a d t e p w r s s e An lzn e s no o u dn n h a st s e t o s te f l e b t a h o g r o au r a a ig T i p p ri t d c d t e ra o n y e ft e fi r ,a d s g e t n o i r v h a s el me nn . h s a e nr u e h e s n a d tp s o h a l e n u g s o st mp o e te me n . o u i
随着转 速 的上升 , 绝缘 电 阻值升 高 , 其 当达到 一 定 的 转 速时 , 绝缘 电 阻值 上 升 到 正 常值 。这 种 情 况 大 多
l 转子绕组一点接地的类型、 原因及预 防
1 1 转子绕 组一 点接地 的类型 .
I I I 按稳定 性分 为稳定 接地和 不稳定 接地 . .

电 气 与 控 制Fra bibliotek・ 发 电机 转 子 绕组 一点 接 地 事 故 的分析 及 查 找 方 法
An l ss o h e ea o o o n o n r u d n al r n t h c ig me h d ay i ft e g n r trr t ro e p itg o n i g f i e a d isc e k n t o s u

要: 同步发 电机转子绕组接 地是一种 常见 的电气故 障, 它将危及 电机和 系统 的安 全, 因此分 析转子接地
故障的机理具有重要 的现 实意义。介绍 了发 电机 转子一点接地 的原 因、 类型以及 目前 常用的查找方法 , 并对
方法 的 改 进提 出 了 自己 的建 议 和 看 法 。
发 电机转子 回路 一点接地 故 障 是发 电机 转 子 回 以下 几种 : 路 的一种 绝缘破 坏故 障。虽 然一 点接 地 不能 形 成接 地 电流通路 , 励磁 电压仍 然正 常 , 发 电机并 无 直接 旋转 时 , 子 绕组 的绝 缘 电阻值 正 常 。但 随着 转 速 对 转
危 害 , 由于各部 分对地 泄 漏 电阻不 均 匀 , 组 各部 升高 , 但 绕 其绝缘 电阻值降低 。当达 到一 定转 速 时 , 绝缘 分 的对地 电压 有 所改 变 , 相 继 引 发第 2点 接地 故 电阻值下降至零( 有 或接近于零) 。这种情况大多数是
障的危险 。 当励 磁 绕 组 发 生 2点故 障时 , 分 转 子 由于 在 离心 力 的作 用下 , 圈被 压 向槽 楔 底 面 和护 部 线
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