浅谈发电机定子绕组接地故障原因分析及处理方法
浅谈某水电站发电机定子接地保护动作的原因及处理

浅谈某水电站发电机定子接地保护动作的原因及处理发电机是水电站尤为重要的部分,而定子是重中之重,结合某水电站发电机发生的一起定子接地保护动作故障的实例,通过分析、查找定子接地保护动作的原因,加上对机组定子进行绝缘测试和通入直流的试验方法,准确找出线棒接地故障点的位置,并对接地线棒进行了更换处理,解决了发电机定子接地故障的问题,消除机组安全隐患。
标签:发电机;定子接地保护;线棒;绝缘引言发电机定子绕组接地故障是发电机常见的故障之一,尤其在线棒本身由于工艺原因绝缘损坏的情况下,线棒击穿现象时有发生。
某水电站发电机保护装置配置了基波定子接地保护,2012年10月08日,2号机组带44MW负荷运行时,机组B相绕组49#上层线棒发生绝缘击穿接地故障。
1 故障过程2012年10月08日09时13分,中控室上位机2F机组发“2#机组定子一点接地3U0动作”、“2SYH消谐告警动作”、“2#机组定子线圈相电压Ua越高限”、“2#机组定子线圈相电压Uc越高限”和“许继2#机组保护基波定子接地保护(通讯)”报警信号,3F机组发“3#机组定子一点接地3U0动作”、“3#机组定子线圈相电压Ua越高限”、“3#机组定子线圈相电压Uc越高限”和“许继3#机组保护基波定子接地保护(通讯)”报警信号。
查看2F和3F现地监控LCU屏交采数据,均为B相电压为0V,查2F和3F发电机保护屏,保护动作灯均点亮,保护装置报告显示:动作电压为91.32V(保护动作电压定值为10V),查阅2号、3号机组保护动作录波图,如图1所示:录波图显示:2号和3号发电机B相电压由57.7V降至0V,零序电压由0V 升至91V。
初步判断为2号或者3号机组B相绝缘击穿。
2 故障查找与处理通过各种运行资料显示,一些电站曾因为出现母线回路瓷瓶绝缘损坏,小动物进入设备,造成带电体接地现象或者定子线棒本身绝缘损坏与铁芯接地。
该水电站2号和3号发电机属于单元扩大接线,如图2:两台机组同时发出定子接地信号,故障点可能存在以下3个方面:①2号机组定子绝缘击穿;②3号机组定子绝缘击穿;③10.5kV II段母线出现接地现象。
发电机定子接地故障处理与技巧

科学技术创新2020.23发电机定子接地故障处理与技巧李京哲1许文波2杨凤君3(1、哈尔滨电气股份有限公司,黑龙江哈尔滨1500002、哈尔滨松林电站设备有限公司,黑龙江哈尔滨1500003、哈尔滨电气动力装备有限公司,黑龙江哈尔滨150000)一般大型发电机的中性点是不采用直接接地的方式的,因此当发电机在运行出现问题时,出现问题的故障点会流过对地电容电流,而该电容电流所形成的电弧将会损害发电机其他部位的绝缘体从而引起铁芯的灼伤,铁芯遭到灼伤后则会形成相当具有危险性的相间或者匝间的短路问题,情况严重时还会烧毁发电机。
1国内外关于接地故障保护方案研究的发展现状为保证电力的稳定安全运行有关方面应当制定科学的接地故障保护方案,避免用电事故的发生。
结合国内外这方面的发展现状而言,常见的发电机定子单相接地保护方案包含双频式定子单相接地保护、电源注入式定子接地保护这两种。
首先,针对第一种而言,该方案是基于基波零序电压型与三次谐波电压型保护方案之上的统称,通过应用该方案,可以起到一定的接地故障保护效果,目前应用较为广泛。
其次,第二种方案的应用,也具有接地故障保护效果。
相比较第一种方案而言,第二种方案的使用则会让接地故障的的保护工作得以更加顺利的展开,此种方案是利用外加的电源来实现单相接地故障的发生,外加的电源注入式定子接地保护,利用的就是绝缘的原理,也就是在内部发动机处于正常工作三相定子回路对地处于绝缘状态,不过这种绝缘状态也并非始终存在,当遇到对地绝缘在发生单相接地故障时绝缘状态就会自动消失,当绝缘状态遭到破坏时,也就说明发电机出现故障,这样就可以明显的区分发电机是否处于正常运行的状态了。
当然对于区分发电机是否出现故障的方法并不只这一种,还有一种方法是利用外加的信号电源来判断发电机是否正常运行,想要判断发电机是否处于正常的工作状态,可以通过对电流的观察来进行判断,如果发电机处于正常的工作状态,那么此时的信号电源则不会产生电流,反之则信号电源会产生较大的电流。
发电机定子接地现象及处理

发电机定子接地现象及处理
发电机定子接地是指发电机定子绕组中的一个相位与地之间发生了电气连接。
这种情况下,电流会从相位流向地,导致电路故障,甚至可能对设备和人员造成危害。
因此,发电机定子接地问题需要及时处理。
发电机定子接地的原因主要有以下几种:
1.绝缘老化:发电机定子绕组的绝缘老化会导致绝缘破损,从而引起接地故障。
2.绕组短路:发电机定子绕组中的两个相位之间发生短路,也会导致接地故障。
3.接线错误:发电机定子绕组的接线错误也会导致接地故障。
处理发电机定子接地问题的方法主要有以下几种:
1.检查绝缘:定期检查发电机定子绕组的绝缘情况,及时更换老化的绝缘材料。
2.维护接线:定期检查发电机定子绕组的接线情况,确保接线正确牢固。
3.定期维护:定期对发电机进行维护,检查各项指标是否正常,及时发现和处理问题。
4.安装保护装置:安装合适的保护装置,如接地保护、过电压保护等,可以有效地防止发电机定子接地故障的发生。
总之,发电机定子接地问题需要引起足够的重视,及时处理,以确保发电机的正常运行和设备的安全运行。
发电机定子接地故障处理分析

发电机定子接地故障处理分析摘要:由于发电机组中性点不采用直接接地方式,当发电机发生接地故障时,故障点将流过对地电容电流。
一般发电机的中性点是不采用直接接地的方式的,因此当发电机在运行出现问题时,出现问题的故障点会流过对地电容电流,而该电容电流所形成的电弧将会损害发电机其他部位的绝缘体从而引起铁芯的灼伤,铁芯遭到灼伤后则会形成相当具有危险性的相间或者匝间的短路问题,情况严重时还会烧毁发电机。
关键词:发电机;定子接地;故障大型汽轮发电机在电力系统中地位较重要,发电机主要由定子和转子组成,定子结构复杂,不易检修,对其保护尤为重要。
据统计,发电机最常见的故障中70% ~ 80% 的故障为定子单相接地故障。
一旦定子发生单相接地故障,若保护不及时可靠动作,接地弧光过电压可能导致发电机其他位置绝缘破损,严重时还会演变成相间或匝间短路故障。
因此,定子接地保护意义重大。
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短路,通常是定子绕组绝缘破坏引起的,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。
由于大多数发电机采用中性点不接地或者经消弧线圈接地方式,所以它具有一般不接地系统单相接地短路的特点,接地电流是容性的,数值为发电机所在电压等级网络各元件对地电容电流之和。
一、故障原因分析根据以上分析发现,定子端部铁心发生松动,硅钢片在定转子之间磁拉力作用下进入定子线槽切割定子线棒是引起定子接地故障的直接原因。
而引起定子端部铁心松动的原因有以下方面。
1、设计的原因。
一是定子端部阶梯片过长,压紧效果不好,容易造成铁心松动,定子端部阶梯片由于压指约只有一半长度位于机座上,另一半为悬臂梁结构。
在拧紧压紧螺栓使铁心压紧时,必然是轭部受力较大,齿部受力较小。
对于硅钢片的任一齿而言,在齿端散张力的作用下越靠近齿根压力越大,越靠近齿端压力越小。
因此定子端部铁心在结构上看不易压紧、易松动。
2、制造的原因。
发电机定子绕组接地故障查找及处理实例

除去定子绕组故障线圈,还应对留在槽 中的老 线圈进行交流耐压 试验,检查老 线圈 的绝缘情况 , 消除可能存在的绝缘薄弱隐患。 2 2 定子绕 组单相接地
1 ) 事 故 经 过
2 0 1 2 年6 月1 5日,某水 电站 2号 发电机组 上
收 稿 日期 : 2 o 1 3 —0 9—1 6
4 ) 现 场 处 理 措 施
2 故障 查找及 处理实例
2 1 比例纵差主保护动 作
1 )事 故 经 过
定子线圈共 出槽 9 5 根 ,更换定 子线圈 1 O根 , 1 O 月1 3日 3 号机组并网发电。
5 ) 注 意 内容
2 o ( ) 7 年 9月 1 5日,某水 电站 2 号 主变低后 备 零序 电压 ( 3 U 为3 3 8 4 v ) 和 3号机 组后 备消谐 装 置 、零序 过压保 护相 继动 作,主保护 比例纵差 动 作 ,动作 电流2 8 3 A , 事 故停机 ,发 电机 上风 洞 内
当发电机比例纵差主保护 动作时,即发电机 发 生相间短路,发电机出现急剧增大的短路电流 和巨 大的电磁力,对 定子绕 组产生 极大的冲 击而损伤 , 造成绝缘严重损坏,机组事故停机。采用 目测法直
接 找 出缺 陷 范 围 , 经 试 验 检 查 确 认 :2 8 5槽 ( C相 ) 上层线 圈与 2 8 6槽 ( B相 ) 上层 线 圈相 间短 路 , 2 8 6槽 上 层 线 圈部 分 铜 股 线 熔 断外 露 , 短 路 弧 光 烧
定子绕组接 线为 4 Y ,测试 B相 的对地 电阻 为 2 2 0 n, 接地性质为金属性接地,采用交流 电源监视
法 检 查 故 障 点 , 即 A、 C相 接 地 , 在 B相 与 铁 芯 之
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。
关于发电机定子接地故障分析的论文

关于发电机定子接地故障分析的论文摘要随着电力行业的快速发展,发电机作为配电系统的核心设备,其可靠性和安全性越来越受关注。
然而,在长期运行过程中,定子接地故障是一个常见的问题,可能导致发电机停机甚至引发火灾等严重后果。
本论文旨在通过对发电机定子接地故障的分析,研究故障的原因、检测方法以及解决方案,为发电机定子接地故障的预防和处理提供参考。
1. 引言发电机作为电力系统的核心设备,其正常运行直接关系到电网的稳定和安全。
然而,由于各种原因,如设备老化、操作失误等,发电机定子接地故障时有发生。
定子接地故障是指发电机定子绕组中有一条或多条绕组与机壳相连,形成了一条电流回路。
这样的故障会导致绕组短路,进而导致发电机输出功率下降、发热增加等问题,严重时还可能引发火灾。
本文将针对发电机定子接地故障进行深入分析,包括故障原因、故障检测方法以及有效的解决方案,旨在提高发电机的可靠性和安全性。
2. 发电机定子接地故障原因分析发电机定子接地故障的发生原因多种多样。
下面分析了几个常见的原因:2.1 制造过程中的质量问题在发电机的制造过程中,可能存在材料质量不过关、绝缘材料损坏、绕组安装不当等问题,导致定子绕组与机壳之间出现接地。
2.2 设备老化随着发电机的长期运行,设备会有磨损和老化的现象,绝缘材料可能会龟裂或破损,从而引发定子接地故障。
2.3 操作失误操作人员在操作过程中可能存在操作不当、连接错误等问题,导致定子绕组接地。
3. 发电机定子接地故障检测方法发电机定子接地故障的早期检测对于避免进一步损坏和事故的发生至关重要。
下面介绍几种常用的故障检测方法:3.1 绝缘电阻测量法通过测量定子绕组与机壳之间的绝缘电阻来判断是否存在接地故障。
一般来说,绝缘电阻的下降会提示可能存在故障。
3.2 高频波法利用高频信号的频谱分析,可以检测定子接地故障。
当存在接地故障时,会出现特定频率的峰值,通过分析这些峰值可以判断故障的位置和严重程度。
发电机定子接地故障处理与技巧

发电机定子接地故障处理与技巧摘要:在时代不断进步的背景下,推动各个行业迅猛发展。
发电机出现定子接地故障是发电机故障中比较常见的。
在发电机工作时,由于铁芯的磁密较高,发电机的材料都拥有较高的利用率,且具有成本高结构复杂的特点,因此一旦材料出现破损后,其维修的费用也会随之增高,且维修难度也很大。
因此本文将会详细的分析发电机定子接地故障出现的原因以及在对故障进行处理时的技巧和预防措施。
关键词:发电机定子接地;故障分析;故障处理引言由于大型发电机组中性点不采用直接接地方式,当发电机发生接地故障时,故障点将流过对地电容电流。
该电容电流可能产生电弧,引起接地弧光过电压,进而导致发电机其他部位绝缘的破坏,灼伤铁芯,形成危害严重的相间或匝间短路故障,甚至烧毁发电机。
1故障电压特征假设发电机在A相接地前为空载对称稳态运行,三相定子绕组对地电容相等,当A相在距离定子绕组中性点α处发生单相接地故障时,需结合定子单相接地的特征确定接地电压的运作状况,并通过电动势数值分析故障点的大致方位,测得中性点的接地阻抗,才能确保故障发生点能够被检测。
期间,因定子单相接地联系的线路均为并联,因此故障点处电压与其他正常运作的电压会有明显的数值差异,电流与电动势数值也会受到影响,若要确定定子单相接地故障定位的确切地点,便需要事先确定发电机中性点的接地方式,而后再针对基波电压分量展开更深入的研究。
由此可见,在故障电压作为识别故障点方位的重要数据期间,检修人员需事先做好发电机各项数据的管理与监控,如此才能在电压、电动势、电流等数值发生变动时,在短时间内做出反应,以保障汽轮发电机稳定运行。
2定子接地的原因2.1发电机内部(1)定子线圈由于制造工艺不良,漆面存有气泡等原因导致的电腐蚀使绝缘损坏。
(2)发电机定子线棒部分长期过热,使得绝缘逐步老化,最终导致绝缘破坏。
(3)发电机冷却水的出、入引水口接头发生泄漏,并可能引致同一线槽和相邻线槽的绝缘损坏,并导致已经劣化的绝缘击穿。
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浅谈发电机定子绕组接地故障原因分析及处理方法
发表时间:2018-12-27T14:14:20.927Z 来源:《防护工程》2018年第29期作者:贾田宝刘喜忠[导读] 发电机作为火力发电厂主设备,发电机的定子绕组绝缘由于电、热和机械振动影响会逐渐老化和接触不良,运行中易产生事故。
陕西北元化工集团股份有限公司热电分公司摘要:发电机作为火力发电厂主设备,发电机的定子绕组绝缘由于电、热和机械振动影响会逐渐老化和接触不良,运行中易产生事故。
它的稳定运行与否直接关系到发电企业能否经济运行,当发电机发生接地故障时,对事故发生原因进行分析和判断,并根据现场设备情况及时分析原因,准确、快速消除设备隐患,保证机组安全稳定运行【2】。
本文介绍了我厂发电机定子接地故障的查找过程、处理方
法、原因分析及防范措施等。
关键词:发电机;定子绕组;接地故障;处理;
1、该电厂№1发电机检修概况 1.1 发电机的基本参数
根线棒进行交流耐压试验(28kv,1min)【3】。
4、结论
文中以榆林某电厂发电机定子绕组线棒接地故障进行分析,通过现场试验、实物观测等方法研究了发电机定子绕组线棒接地、绝缘受损原因,讲解了发电机定子线棒绝缘受损的简单处理方法、试验标准。
5.综合分析结果,对各发电企业及使用单位提出以下建议:
(1)针对定子绕组槽楔和垫条松动问题,择机对其他发电机进行排查,防止发电机带隐患运行而酿成重大事故。
(2)对1#发电机轴瓦漏油问题进行整改,消除发电机定子内部油泥加剧发电机定子绕组绝缘老化的隐患。
(3)加强大、小修时对定子端部绕组绝缘及机械固定部件的检查和维护工作,防止端部绕组绝缘磨损事故的发生。
(4)加强发电机预防性试验的诊断检查工作,发现泄露电流偏大超出标准要求的,一定要仔细检查,查找出原因并彻底处理,避免机组带隐患运行而酿成事故。
(5)加强发电机出口近区电力设备的可靠性,防止各类短路故障对发电机的冲击。
参考文献:
【1】《电气设备故障诊断与维修手册》安勇化学工业出版社 2014年07月【2】《发电机定子接地处理及原因分析》华能九台电厂,赵丽丽
【3】《电力设备预防性试验规程DL/T 596-2005》
作者简介:
1.贾田宝(1988年- )男,助理工程师,主要从事电气设备检修及管理工作。
2.刘喜忠(1972年-)男,助理工程师,主要从事发电厂设备管理工作。