3.发电机定子一点接地培训讲义
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
第七节 发电机定子接地保护

第七节发电机定子接地保护一发电机定子接地保护存在的问题目前,发电机定子接地保护的种类很多:有叠加电源式、注入电流式、零序电压式、零序电流式(采用套在发电机机端三相出线上的零序TA,提供零序电流)及双频式等等。
除了零序电流式及绝对值比较式3ω定子接地保护之外,其他定子接地保护均存在一个共同的问题:当发电机连接元件(例如,发电机母线、厂高变高压侧、主变低压侧)上发生单相接地时,接地保护均要动作。
这样,当用于主接线为扩大单元的发电机或几台公用母线的发电机上时,将失去选择性。
二提高双频式100%定子接地保护动作可靠性措施所谓双频式100%的定子接地保护,由基波零序电压式接地保护与三次谐波式接地保护构成,能检查出发电机内部的任何点的接地故障。
基波零序电压式定子接地保护,主要保护由机端向机内80~85%定子绕组的接地故障;三次谐波电压式定子接地保护,主要保护由发电机中性点向机内15~20%定子绕组的接地故障。
本节主要介绍提高3ω定子接地保护动作可靠性的措施。
目前,国内生产及运行3ω定子接地保护的构成有两类:一是绝对值比较式,另一是幅值、相位比较式。
前者只保护发电机中性点附近定子绕组的接地故障;而后者除保护发电机中性点附近定子绕组的接地故障之外,尚能保护机端附近的定子绕组接地故障。
分析及运行实践证明,为提高3ω定子接地保护的动作可靠性,应采取以下措施:1 交流输入回路不应装设熔断器及TV刀闸的辅助接点。
3ω定子接地保护是按比较机端及中性点三次谐波电压的大小、或大小及相位原理构成的。
当由于保险的熔断或刀闸辅助接点接触不良而失去机端或中性点三次谐波电压时,将致使3ω保护拒动或误动。
为此,要求机端TV三次输出回路及中性点TV(或配电变压器、或消弧线圈)二次输出回路不允许设置保险,也不允许串接隔离刀闸的辅助接点或其他接点。
另外,在中性点TV的一次回路中,也不应装设保险。
2 机端TV的三次回路及中性点TV(或配电变压器、或消弧线圈)的二次回路应满足“反措”要求为提高3ω定子接地保护的动作灵敏度,其无制动时的动作电压很小。
发电机定子接地保护原理

发电机定子接地保护原理发电机定子接地保护是指在发电机定子绕组出现接地故障时,为避免电流过大导致绕组烧损,需要对接地电流进行快速检测和处理的保护机制。
发电机定子接地保护的核心是保障发电机定子的安全运行,防止发生灾害事故。
发电机定子接地保护原理主要采用电流-时间保护原理,即当发电机定子出现电气故障时,会产生接地电流,接地电流超过保护设备设定的动作值时会发出警报,同时开始计时,当计时器时间达到设定时间时,保护设备就会动作,以切断故障电路,保护发电机定子绕组。
在发电机定子接地保护中,“动作值”和“设定时间”是两个关键的参数。
动作值的设定需要考虑发电机定子绕组的额定电流和绝缘强度,以确保在故障电流超过其额定值时能够及时发出警报并采取保护措施。
设定时间的选择需要综合考虑设备响应速度和故障电流的变化情况,以确保在必要时及时切断故障电路,保护设备和人员的安全。
发电机定子接地保护的实现需要用到一系列技术手段。
其中最常用的是差动保护和零序保护。
差动保护是指将发电机定子绕组电流和同级旁路绕组电流进行比较,一旦发现电流差异超过一定值,就会判定为定子接地故障,并发出动作信号。
零序保护则是通过检测三相电流中的零序电流来判断是否有接地故障。
在正常情况下,三相电流的零序电流应为零,当出现接地故障时,零序电流会有异常值,从而触发保护动作。
除了差动保护和零序保护外,还可以采用冷负荷试验等手段来检测发电机定子的接地情况,从而确保接地保护的可靠性和有效性。
总的来说,发电机定子接地保护是一项非常关键的技术,直接关系到发电机运行的安全性和可靠性。
在设计和使用发电机时,应充分考虑接地保护的需求,采取科学合理的保护手段,以保障发电机运行的安全和稳定。
发电机定子一点接地

向汽机室发“异常”信号,通知机炉值班人员
8
倒用备用变,查看接地现象是否消除
9
如接地故障在发电机内部且有燃烧焦味或有其它内部故障时,应立即拉闸停机
10
如接地点在发电机外部,亦应迅速查明原因将其消除,在未消除前允许发电机在电网一点接地情况下短时间运行,至多不能超过2小时。如超过2小时应解列停机,对单元结线的机组,接地时间不得超过30分钟
发电机定子接地
事故现象发电机“定子接地”光字牌亮,接地指示有电压。
保护动作
处理步骤:
序号
操作过程
权重
1
记录时间、(复归音响)
2
检查、记录并复归保护信号
3
带安全用具到一次设备现场,检查1#发电机单元,分析故障类型,确定故障点
4
向调度汇报事故情况
5
判明保护动作是否正确,查看接地指示情况;
6
减少发电机负荷,加强监视,检查一次回路及配电装置;
11ห้องสมุดไป่ตู้
如接地故障点判断不明,应立即停机
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例析发电机定子接地保护动作及处理方法

例析发电机定子接地保护动作及处理方法随着电力事业在我国的飞速发展,一些地区开始呈现出小电网大机组的特征,再加之单机容量的不断增大,使得定子接地保护越来越重要。
一般情况下发电机中性点都采用经高阻抗接地的方式或不接地的方式,如果定子绕组采用单相接地,就可能会导致匝间短路或发电机定子绕组相间,因为发电机电压系统在流过故障点时对地的电容电流而生成的电弧可能会将铁芯灼伤。
1 发电机定子接地保护的要求大型发电机的结构比较复杂,一旦损坏会很难修复,并且大型发电机在整个系统中的地位十分重要,所以需要在大型发电机上安装无动作死区,且灵敏度较高的定子单相接地保护。
针对于主变压器直接连接的大规模的发电机定子单相接地保护的要求是可以查出发电机中性点周围保护范围为100%的接地故障,并且要求还需要可以监测出水内冷发电机中性点附近的绕组绝缘下降,绝缘水平会因为中性点附近的漏水现象而降低,不断的漏水现象还可能导致线棒在相邻线槽中绝缘或者同一线槽的损坏,进而引发相间短路或匝间短路。
出线端附近如果出线接地故障,发电机中性点对地电压的升高会导致靠近中性点的绝缘下降以及发生部分闪络,最终引发两点接地故障和发电机的严重损坏。
在母线上直接联接着的发电机定子绕组如果出线单相接地故障,在忽略消弧线圈的补偿作用并且发电机电压网络的接地电容电流超过5A的时候,应当安装跳闸与动作的接地保护。
然而,如果没有设置安装专门的定子绕组接地保护,那么可以利用与母线电压互感器连接的绝缘监视设备产生信号。
在发电机电压回路三相对地电容电流超过5A 的情况下,应当安装消弧线圈予以补偿,如果三相对地电容电流少于5A的情况下,可以在接地点运行少许时间之后适时移转负荷和停机。
据此我们认为接地电容电流大于5A的情况下,铁芯由于灼伤严重将很难修复;如果接地电容电流少于5A的情况下,铁芯只是被轻微灼伤。
事实上在运行中,定子铁芯可以被允许存在适当的损坏,被熔化铁芯的体积和被熔化的迭片数量和铁芯被灼伤的程度都需要限制在一点的范围内。
《发电机的接地保护》课件

安装时应确保互感器与发 电机中性点之间的连接可 靠,继电器应安装在便于 维护和操作的位置。
在安装后应对接地保护装 置进行测试和调试,确保 其正常工作并符合相关标 准。
04
发电机的接地保护系统
接地保护系统的组成和功能
接地保护系统的组成某电厂的接地保 Nhomakorabea改进方案
为了进一步提高接地保护 系统的可靠性和安全性, 某电厂提出了以下改进方 案
1. 对接地电阻器进行定期 检查和维护,确保其性能 良好。
2. 对避雷器进行定期检测 ,确保其能够正常工作。
4. 加强设备的维护和保养 ,提高设备的运行稳定性 。
3. 对设备的接地情况进行 定期检查,确保设备的接 地良好。
单相接地故障、两相接地故障、三相接地故障。
原因
设备老化、绝缘损坏、环境因素、人为操作失误等。
接地故障的危害和影响
危害
设备短路、火灾、人员触电等。
影响
供电中断、系统稳定性下降、设备损坏等。
接地故障的检测和预防
检测方法
绝缘监测、电流监测、电压监测等。
预防措施
定期维护、检查绝缘、改善环境等。
03
发电机的接地保护装置
人员安全。
接地保护的原理和作用
接地保护原理
当设备发生漏电或故障时,电流通过 地线流入大地,形成回路,使保护装 置动作,切断电源或发出报警信号。
接地保护的作用
防止设备漏电对人体产生的电击危害 ,保障人身安全;减少设备故障对生 产的影响;提高供电可靠性。
02
发电机的接地故障
接地故障的分类和原因
分类
全。
该电厂的接地保护系统还包括了 接地电阻器、避雷器等设备,以
发电机定子接地保护原理及应用
发电机定子接地保护原理及应用摘要:发电机作为电力系统最重要的运行设备之一,保证发电机的安全稳定运行是电力系统继电保护的最重要的任务。
发电机定子接地保护,作为发电机保护中相当重要的一员,应该引起我们继电保护人员的足够重视。
本文详细分析了目前国内常见的几种发电机定子接地保护原理,在实际生产运行中,应根据系统接线及运行方式,决定保护接线,选择合适的定值整定和跳闸方式以及发信方式,保证发电机组安全稳定运行。
关键词:发电机定子接地原理应用正文:发电机是电力系统中最重要的设备之一,根据安全的要求,发电机的外壳是接地的,因此,定子绕组因绝缘破坏而引起的单相接地故障比较普遍。
发生定子单相接地后,接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路,当接地电流比较大,能在故障点引起电弧时,将使绕组和定子铁芯烧坏,并且也容易发展成危害更大的定子绕组相间或匝间短路,因此,应装设发电机定子绕组单相接地保护。
目前,发电机定子接地保护已经有很多不同的保护原理,包括利用零序电流构成的定子接地保护,利用基波零序电压构成的定子接地保护,利用基波零序电压和三次谐波电压构成的100%定子接地保护,以及利用附加电源构成100%的定子接地保护,本文将一一介绍各个保护的保护原理。
发电机定子单相接地的特点首先,我们先来了解一下发电机发生单相接地故障时,发电机两侧的故障电压故障电流的分布情况。
现代的发电机,其中性点一般为不接地或经消弧线圈接地(或者通过接地变压器接地)的,因此,当发电机内部单相接地时,流经接地点的电流仍为发电机所在电压网络(即与发电机直接电联系的各元件)对地电容电流之和,而不同之处在于故障点的零序电压将随发电机内部接地点的位置而改变。
如图1(a)所示,假设A相接地发生在定子绕组距中性点a处,a表示出中性点到故障点的绕组占全部绕组的百分数,故障点各相电动势为,,,则发电机中性点电位将发生位移,产生零序电压,如图1(b)。
图中,C0G为发电机每相的对地电容,C01为发电机意外电压网络每相对地的等效电容。
发电机保护相关知识培训讲解
中流过的电流为外接元件电容电流,方向由 发电机流向母线;
发生外部单相接地时,机端零序电流互感器 中流过的电流为发电机本身的电容电流,方 向由外部流向发电机。
二、利用零序电流构成的发电机定子绕组单相接地保护
① 零序电流互感器装在
CW
发电机出口;
② 采用具有交流助磁的
2I'd nTA
I d.r
2Id nTA
I set
动作
I' d
利用两个分支绕组短路
点存在电势差而产生的
2
I'
1 环流来实现
d
α1≈α2时,环流较小,保护有死区 同相不同分支绕组匝间短路
2.单元件横差动保护基本原理
A
B
C
需具有性能良好的 三次谐波滤过器
Id.r (0.2 ~ 0.3)IgN
四、纵向零序电压式定子绕组匝间短路保护
1
3. 发电机应装设的保护
8 励磁绕组一点及两点接地保护; 9 失磁保护; 10 励磁绕组过负荷保护; 11 逆功率保护; 12 过励磁保护; 13 失步保护;
3.发电机应装设的保护
14 大容量发电机还应考虑配置低频保护 、过频保护、起停机保护、误上电 保护、断口闪络保护等;
15 发电机的非电量保护,如采用水冷 却的发电机应配置断水保护。
Bα
I
res.min
式中 Krel 1.5 ~ 2
kI.max
Ires
Ier1 0.06Ign
Ier2 0.1Ign
Id.min (0.24 ~ 0.32)Ign 通常取0.3Ign
2
Id
Id.max
发电机差动、转子接地、定子接地保护
发电机差动、转子接地、定子接地保护1、工频变化量反应匝间短路的灵敏度,工频变化量比率差动保护,它利用工频故障分量构成的工频变化量比率差动保护,不受负荷电流影响,灵敏度高,抗TA饱和能力强,具有很高的检测变压器内部小电流故障(如中性点附近的单相接地及相间短路,单相小匝间短路)的能力。
根据研究单位各种动模与静模试验统计表明:在变压器正常运行工况下发生1.5%的匝间故障时,工频变化量差动保护都能灵敏动作。
2、为何要采用变斜率比率差动原理?答:(1)变斜率比率差动一开始就带制动特性,可以很好地与CT不平衡电流匹配,防止了两折线比率差动拐点设置不合理产生的问题;(2)与普通比率差动比较,增加了灵敏动作区,提高了轻微内部故障时保护的灵敏度;同时,变斜率比率差动在制动电流很大时,减小一块易误动区,提高了安全性。
3、差动保护采用何种原理防止励磁涌流时误动?答:差动保护采用二次谐波原理及波形判别原理防止励磁涌流时差动的误动。
4、变压器差动保护对YD变压器电流的幅值和相位如何调整?RCS-985采用软件实现Y->Δ变换调整变压器各侧TA二次电流相位。
同时,通过软件自动平衡各侧的变比差别,最大的调整倍数:各侧均为5A的CT,相对于标准侧,调整系数范围0.01-6.4倍。
对于标准侧为5A的CT,调整侧为IA的CT,调整系数范围0.01-32倍。
5、定子匝间保护如何实现?如发电机中性点能引出6个端子,定子匝间保护由裂相横差和单元件横差保护实现,灵敏度最∣Wj;如发电机中性点只能引出3个端子时,机端配置匝间保护专用PT,采用纵向零序电压匝间保护方案,RCS-985中采用电流比率制动方案区分区外故障;如没有专用PT,采用工频变化量负序功率方向匝间保护。
6、发电机是否具备“低电压保持记忆过流保护”,作为自并励机组的后备保护?答:RCS-985装置发电机复合电压过流保护具备“低电压保持记忆过流保护”功能,记忆时间足够保护动作(记忆时间为15S)07、定子接地缓慢变化如何解决?机组出口开关,开关两侧电容,合跳如何解决?答:(1)基波零序电压灵敏段、三次谐波比率判据在发电机启停机过程中均投入,只反应电压稳态量,可以反应缓慢变化的定子接地;(2)分别整定并网、解列情况下的三次谐波电压比率定值,引入机组断路器位置接点,装置自动适应并网、解列情况时的变化,解决了开关两侧电容的问题。
井神热电#2、#3发电机定子接地保护分析及完善措施
基 波零序 电压 保 护发 电机 8 5%~5%的定子绕 组 9
系统 发 电机 组 为并 联 在母 线上 运 行 的见 图 1 ;发 电机 单相 接 地保 护 。
8
苏 盐 科 技
21 0 2年 6月
基 波零 序 电压 保 护反 应 的是 发 电 机零 序 电压 , 可 通过 机 端 电压 互 感器 开 口三 角 绕组 引 入零 序 电压 ; 考 虑 到 机 端 电压 互 感 器 一 次 侧 断线 和 外 部故 障 时机 端
零 序 电流 分 析
发 电机 内 、外 部单 相接 地故 障 时的零序 等值 电路
及 零序 电流 分布 如 图 2 图 3 示 。图 中的为 C s , 所 o 为发
u0 =
NT vN
f1 1
式 1中 N —— 中性 点 电压 互 感 器 或 中性 点 配 电变压 器 构成 的 电压互 感 器变 比 ; 为故 障 点 到 中性 点之 间 的匝数 与定子 单组 数之 比
21 0 2年 6月
苏
盐
科
技
第 2期
7
Ja  ̄ u S ce c & T c n lg in s Mt S in e e h oo y
井神热 电 # # 己、 ]发 电i 定子 I i 几 接地保护分新 及完善措施
王 乔
( 苏井 神盐业 股 份有 限公 司热 电分 公 司, 江 江苏 淮安 2 30 ) 220
R S 9 5 (S微 绕组 正 常 运行 时是 对地 绝 缘 的 , 了确 保 发 电机 的安 互 感器 。因此 , C 一 8 S S ) 机保 护装 置 中的机端 为
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2)反应基波零序电压的定子接地保护。带有三次谐波滤过器(消谐装
置),反应基波零序电压的定子接地保护动作电压取 5~10V ,保护范围可达 90%~95%,死区为5%~10%。
3)带有制动量的反应基波零序电压的定子接地保护:高压系统中性点不
直接接地,为防止高压侧发生接地故障而误动,因此,装设以高压侧零序电压
1.定子接地按接地时间长短可分为:瞬时接地、断续接地 和永久接地; 2.按接地范围可分为:内部接地和外部接地; 3.按接地性质可分为:金属性接地、电弧接地和电阻接地; 4.按接地原因可分为:真接地和假接地。
二、形成
1.发电机一次连接系统发生一点接地(包括:定子及其引出线、10KV母线、 PT、主变、厂变等),引起发电机相电压不平衡; 2.发电机一次连接系统外部故障,包括110KV系统及400V厂用侧故障,引起
三、危害
单相绕组接地主要危险是故障点电弧灼伤铁芯,使修复工作复杂化,而且电容 电流越大,持续时间越长,对铁芯的损害越严重。另外,单相接地故障会进一 步发展为匝间短路或相间短路,出现巨大的短路电流,造成发电机严重损坏。
四、保护配置
基波零序电压和利用三次谐波电压构成的100%定子接地保护原理 1.反应基波零序电压的接地保护。零序电压取自发电机中性点电压互感器 的电压或消弧线圈的二次电压或机端三相电压互感器的开口三角绕组。
为制动量、以发电机零序电压为动作量的基波零序电压型定子接地保护,也可 采用高压侧零序电压闭锁的方式。
4)保护装置的动作时间。动作时间一般取1.5S,作用于信号。当高压系 统中性点为直接接地方式时,保护装置的动作时间大于变压器高压侧接地保护
动作时间。一般高压侧保证灵敏系数的接地保护的动作时间小于1.5S,故保护
1、上位机“发电机定子一点接地”光字牌亮; 2、简报报“机组电气事故动作”,启动电气事故停机流程;
3、接地的一相电压为0或降低,其余相为线电压或升高。
六、处理方法
1.测量三相对地电压和零序电压判明故障性质(相别和真、假接地),并根据 三相电压表的指示判明是内部接地或外部接地;
2.确认系统接地后,应先倒换厂用电判断接地故障是否在厂用分支; 3.如果接地点在发电机内部,应将发电机停机并做好安全措施,测量定子绝缘, 检修处理;
机组正常运行时3Uo测值
保护装置定子接地3Uo整定值
消谐装置
基本作用: 1.实时显示PT开口△电压4种频率(3 分频/17HZ、2分频/25HZ、工频/50HZ、 3倍频/150HZ)的电压分量; பைடு நூலகம்.判别过电压、铁磁谐振及单相接地, 并对铁磁谐振迅速消除,并发出告警 信号。
五、现象
水富大鱼孔发电有限公司 发电机定子一点接地
编制:廖德康、牟红雨、魏正宽、王鹏
审核:关贵伟
批准:冯 伟
目录
一、定义
二、形成
三、危害
四、保护配置
五、现象
六、处理方法 七、真、假接地区分
一、定义
发电机定子接地是指发电机定子绕组回路及与定子绕组回
路直接相连的一次系统发生的单相接地现象。而发电机定 子接地保护是反映上述单相接地故障的主保护。
装置动作时间取2.OS。
本厂发电机定子保护配置
本厂发电机采用反应基波零序电压的定子接地保护。 1.定子接地保护动作信号取至发电机1TV(测量、电调PT)二次侧开口△; 2.正常运行时,3Uo值(零序电压)不为0(1G、3G运行时3Uo值0.5V左右,2G 3Uo值0.025V左右),本厂定子接地保护3Uo整定值为10V,延时6S跳闸停机。
4.如果是外部接地,应迅速将原因查明并消除,在未消除前允许发电机在一点
接地的情况下短时间运行,但运行时间不超过2小时;对于单元接线的机组, 接地时间不得超过30分钟;待故障消除或隔离后才能将发电机重新并入系统;
5.检查中发现发电机有烟雾,焦味时,应立即解列停机; 6.若接地故障点未查明,应立即停机。 7.在寻找接地故障点时,应遵照安全规程的有关规定,防止人身触电事故。
发电机相电压不平衡,引起发电机定子接地故障信号;
3.机组内漏水或者冷凝水过多造成定子绕组绝缘下降,击穿定子绝缘; 4.定子绕组引出线回路的绝缘瓷瓶受潮或脏污引起定子回路接地; 5.发电机带开口三角形绕组的电压互感器高压侧熔断器熔断时,也会发出 定子接地报警信号(假接地); 6.小动物引起定子瞬时接地等。
七、如何区分真、假接地
真假接地的根本区别:真接地时,定子电压表指示接地相对地电压降低(或等
于零),非接地相对地电压升高 (大于相电压但不超过线电压 ),而线电压仍平 衡。假接地时,相对地电压不会升高,线电压不平衡。
【谢谢大家聆听】
正常运行时,不平衡电压有基波和三次谐波,其中三次谐波是主要的。当 高压侧发生接地故障时,高压系统的零序电压通过变压器高、低绕组间的电容
耦合会传给发电机,可能超过定子接地保护的动作电压。
1)反应零序电压的接地保护。保护装置的动作电压一般取15V(发电机母 线接地的开口三角电压为100V),保护范围可达85%,死区为15%。