发电机转子接地保护论文
发电机转子一点接地保护的研究
2 发电机转子一点接地保护
转子一点接地保护的种类较多，主要有迭加直 流式、乒乓式及测量转子绕组对地导纳式 ( 实质是 迭加交流式) 。国内的发电机转子一点接地保护广 泛采用迭加直流式和乒乓式。发电机正常运行时， 转子回路对地有一定的绝缘电阻和分布电容，它们 的大小与发电机转子的结构、 冷却方式等因素有关。 转子回路的对地电容对转子一点接地有不良影响。
( 1) 原理 转子回路迭加 50 z，6 V 的交流电源，通过灵 H 5
围是整个发电机转子绕组。
( 2) 特点
动作值不受转子对地电容、故障地点和转子电
敏的接地继电器检测转子回路对地电流， 原理见图2。
转 r 负极
图 Z ZBZ一 型发电机转子一点接地保护原理图 ZA
其中 6 V 作为交流测量电源， 5 电容器 C 起到隔 离直流作用，若无电容器 C，则转子回路就一直接 地。 DLG 继电器是接地保护继电器， 为防止保护在 励磁回路瞬时性接地和转子绕组暂态过程中的误动 作， 应增设延时回路。 保护范围是转子绕组的全部。
直流电压表
图 1 一点接地故障定期检测装置原理图 ( 2) 特点
简单、 可靠、 经济， 多台机组可公用一套装置。 但需人为定期检测、判断。 ( 3) 运行注意事项 该保护一般作为其他原理的转子一点接地保护
741 气 戒2 。 第期 电 挂 0。 ， 年
产 品与应 用
动作后的辅助判断工具，它和其他迭加电压原理的 转子一点接地保护有冲突， 导致电压表测量不准确， 所以不能同时投入。可在保护柜内的转子电压引入 电缆上加装开关切换来解决这个问题。 . 3 1 迭加交流式转子一点接地保护 ( 整流型 ZBZ Z ) - A
势。 关键词: 转子; 一点接地; 保护
浅谈发电机转子接地保护
浅谈发电机转子接地保护【摘要】本文主要讨论了发电机转子接地故障的现象，以及采用乒乓式和电桥式原理构成的转子接地保护的原理及应用。
【关键词】转子；接地；电桥式；乒乓式0.引言发电机正常运行时，转子回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。
当转子绝缘损坏时，就可能引起转子接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。
转子回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的危害，对转子回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故障，因为在一点接地故障后，转子回路对地电压将有所提高，就有可能再发生第二个接地故障点。
发电机转子回路发生两点接地故障的危害表现为：（1）转子绕组的一部分被短路，另一部分的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。
（2）转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大（通常以1500A为界限），就可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。
（3）由于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，进一步加剧振动。
1.转子接地保护基本工作原理1.1直流电桥原理构成的转子接地保护直流电桥原理构成的转子接地保护。
可调电阻R接于励磁绕组的两端，当发现励磁绕组一点接地后，励磁绕组的直流电阻被分成r1和r2两部分，这时运行人员接通按钮SB，并调节电阻R，以改变r3和r4，使电桥平衡（r1/r2=r3/r4），此时毫伏表mv的指示最小（理论上为零）。
然后断开SB而将连片XB接通，投入励磁绕组两点接地保护。
这时由于电桥平衡，继电器K内因无电流或流有很小的不平衡电流而不动作。
当励磁绕组再有一点（如K2点）接地时，已调整好的电桥平衡关系被破坏，继电器K内将有电流流过，其大小与K2点距K1点的距离有关。
K2与K1间的距离越大，电桥越不平衡，继电器K中的电流越大，只要这个电流大于K的整定电流，它就动作，跳开发电机。
发电机转子两点接地保护的研究
发电机转子两点接地保护的研究Research on T w o2location Earth2fault Protection of G enerator Rotors赵厚滨1,薛伊琴2(1.江苏省电力公司,江苏 南京 210024; 2.南京下关发电厂,江苏 南京 210011)摘要:阐述了发电机转子两点接地的危害,分析了两点接地保护的种类、原理及存在的问题,提出了转子保护研究中的主要问题及安全运行注意事项,指出了发电机转子两点接地保护的发展趋势。
关键词:两点接地;保护;原理[中图分类号]T M772 [文献标识码]B [文章编号]1004-7913(2006)05-0012-03 转子接地保护就是在发电机转子发生接地短路时,在尽短的时间(获取较少的故障特征量)、尽小的范围(指出发电机转子故障及该接地点的位置)准确地指出接地电阻的大小并发出信号提醒运行人员处理或自动停止发电机运行的装置。
转子回路常见的故障是一点接地,但如果处理不及时,将发生两点接地故障。
正常运行时,发电机转子电压仅为几百伏,如国产300MW汽轮发电机为465V,600MW发电机为621V,转子绕组及励磁系统对地是绝缘的。
当转子绕组或励磁回路发生一点接地时,构不成电流通路,对发电机不会构成直接危害。
一点接地后,如不及时处理,转子回路对地电压将升高,导致转子两点接地。
1 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。
b.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1500A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,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。
浅议我厂所应用的发电机转子接地保护方式
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图 ３发电机转子两点 接地保护逻辑框 图
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摘要 ： 转子一点接地是发 电机 常见的故障之 一。转子一点接地不会对发电机造成直接 危害，但 一点接地故 障如发展成两点故障 ， 则将严 重的威胁发 电机 的安 全。 本 文对我厂一套 四台发 电机组所 配置 的注入式发 电机转予接地保护方式和二套一 台机组所配置的乒
乓式发 电机接地保护 方式作 出应 用分析 。 分析 了两种接地保护方式的应 用不 同和 实际运行、操作 中的优缺 点。 提 出了乒乓式接地保
地 电阻 。
励磁绕组
Ｓｌ
图 ２ “ 乒乓式”变电桥 接地保护 电路原理图 保护 的动作判据为 ：
Ｒ ＜Ｒ （ １ ） 式 中：Ｒ 为接地 电阻值 ，分两段 ，高定值段为灵敏段 ，保护 出口仅为告警信
１ １ ， ３ Ｈ ｚ低频方波 电压注入式转子接地保护
１ — ３ Ｈ ｚ 低频方波 电压注入式转子接地保护用于探测 同步发 电机励磁 回路发生 的高阻或者低阻值接地故 障。保护工作时通过 电源模块 向励磁 回路中注入幅值为 ５ ０ Ｖ的直流电压 Ｕ ，该直流电压得正负极性每秒钟变换 １ — ４ 次 ，我厂选用 ２ 次。 这个 直流电压穿越 电阻箱单 元 ，然后通过高阻值对称地耦 合到励 磁 回路 ，同时通 过 串联 的低 阻值测量电阻 Ｒ 皿 连接 到大轴 接地碳刷 。测量 电阻上的 电压和控制电压 通过保 护装置上 的测量变送 器端子接入保护装置 。控制 电压在 幅值和频率上都与 注入 的 ５ ０ Ｖ方波 电压成正 比，转子 回路 中的接地 电流通过串联的低值测量电阻上
浅析发电厂注入式转子1点接地保护应用与维护
ISSN1672-9064CN35-1272/TK作者简介:叶甲寅,从事电力行业工作12年,现任国投云顶湄洲湾电力有限公司设备部电气专工。
浅析发电厂注入式转子1点接地保护应用与维护叶甲寅(国投云顶湄洲湾电力有限公司福建莆田351100)摘要针对火电1000MW 机组使用南瑞继保RCS-985B 发电机变压器组保护装置的双端注入式转子接地保护,从转子接地的基本原理、保护优缺点、转子1点接地现象和处理方法、日常维护等各个方面浅析了注入式转子的接地保护。
关键词注入式转子1点接地保护接地碳刷中图分类号:TM772文献标识码:A文章编号:1672-9064(2019)04-044-02国投云顶湄洲湾电力有限公司2台1000MW 国产超超临界抽汽凝汽式汽轮发电机组,发电机设备是上海电气集团股份有限公司制造的。
2台机组发电机变压器组接线接入500kV 配电装置,发电机额定容量:1112MVA ,发电机额定功率:1000MW ,额定电压:27kV 。
发电机变压器组保护选用南瑞继保RCS-985B 保护装置。
发电机的转子接地保护采用双端式注入1点接地保护。
为避免2点接地故障对发电机带来的危害,发变组定值采用转子1点接地跳闸方式。
1基本原理1.1工作原理南瑞继保RCS-985B 保护装置的注入式转子接地保护,可根据现场转子绕组的引出方式,选择双端注入式或单端注入式转子接地保护原理,在转子绕组的正负两端(或负端)与大轴之间注入48V 电压,通过装置内部电子开关定时切换,使得外加电源模块输出偏移方波电压,实时求解转子1点接地电阻,防止反应发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。
双端注入式和单端注入式转子接地保护设有2段动作值,灵敏段动作于报警,普通段可动作于信号也可动作于跳闸。
1.2实际应用国投云顶湄洲湾电力有限公司2台机组转子接地保护采用双端注入式1点接地保护,在转子绕组的正负两端与大轴之间注入48V 电压,通过装置内部电子开关定时切换,实时求解转子对地绝缘电阻值,注入电压由保护装置自产,装置内部面板可显示发电机转子对大轴绝缘的电阻值。
发电机转子一点接地保护研究
第４０卷第４期华电技术Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．４ ２０１８年４月ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｐｒ．２０１８ 发电机转子一点接地保护研究王秀霞１，王学荣１，闫寒１，何一鸣１，刘小波２（１．丰满发电厂，吉林吉林 １３２１１３；２．南京国电南自维美德自动化有限公司，南京 ２１００３２）摘 要：转子接地保护是发电机变压器组保护系统中的重要组成部分，目前的转子接地保护由于保护原理的限制不能双套化，为了实现真正意义上的转子一点接地保护双套化配置，研究了转子一点接地保护的特点，给出了注入直流转子一点接地保护和注入交流转子一点接地保护同时运行的方案。
两种转子一点接地保护既能同时投入运行，也可以单独运行。
现场测试表明，转子一点接地保护双套化运行方案能满足现场要求。
关键词：发电机；转子；注入直流转子一点接地保护；注入交流转子一点接地保护；双套化配置中图分类号：ＴＭ７７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－１９５１（２０１８）０４－００１９－０３收稿日期：２０１７－１２－１２；修回日期：２０１８－０３－２１０ 引言发电机转子绕组一点接地检测与保护装置是发电机安全保护系统的重要组成部分。
目前，发电机转子绕组一点接地检测技术可分为注入式和非注入式两大类［１－３］。
按照行标要求，大型发电机变压器组（以下简称发变组）继电保护除非电量保护外应双套化配置，但目前转子一点接地保护无论是注入式还是非注入式均不能采用双套化配置，运行时投入一套，另一套作为冷备用。
基于此，本文提出了转子一点接地保护的双套化配置方案，两套保护均采用注入式，一套采用注入直流，另一套采用注入交流，可同时投入两套保护运行，也可以自动切换为单独运行。
保护装置在吉林丰满发电厂三期＃１１机组进行了试验，并成功投入运行。
１ 转子一点接地双套化保护配置方案１．１ 基本原理如图１所示，转子一点接地保护配置方案由注入直流式和注入交流式组成（图中：ＬＥ为励磁绕组；Ｃｇ，Ｒｇ为励磁绕组对地电容和接地电阻）。
发电机转子回路接地保护的研究
的计算。当然 ， 本文计算的结果也能适用于带大轴滤波器
回路 的系统 ， 只是在计算发电机转子 回路电容的大小 时会
存 在 差 别 ．但 不 影 响 发 电机转 子 回路 对 地 电阻 的计 算 结 果 。这样 便 可 以先 从 简化 计算 入 手 ：
时 ， 以忽略滤波 回路的对（ １的影响 ， 可 式 ） 只是接地保护 装置 的测量 回路 的输出电压 Ｕ 的幅值的灵敏度会有所变 ＋
／ １
一
●在调试期间 。必须确保在发 电机转子绝缘 良好的
情况下， 惠斯 通 电桥 处 于平衡 状 态 ， ＋ 出接 近 于 ０ Ｕ输 ； 当电桥 平衡 时跨 越 电桥 的 电压差 Ｕ非 常 小 ，即在 大 轴 滤 波 器性 能 良好 、 电机 转 子 回路对 地 绝 缘 良好 、 发 电桥
Ｃ 大轴 滤 波 回路 串入 电阻值 为 Ｒ 。 如 ， 时 继 电器 测量 ， ｚ假 此 电源 电压 为 （ 常 为发 电机 Ｐ 正 Ｔ二 次 电压 Ｕ＝ １Ｖ Ｃ ， ｏｌ０ Ａ ） 当然对 于 Ｆ ５的输 出 电压 Ｕ ，其测 量 值 与 ７ ＋ 成正 比， 即
转子绕组与大 轴地之间 的固有 电容 加上联接 电
容 和 Ｃ 构 成 电桥桥 臂 中 的一条 ， 常情 况 下 Ｃ 正 和 Ｃ 大 于 ， 量 桥 由一 个外 部 的辅 助 交 流 电源 供 电 ， 相关 测 当 参 数 满足 时 ， 里 有 ： 这
＝ ＿＿广 — １
ＣＫ＋ＣＫ Ｃ １ ２ Ｒ
（式 １ ）
１＋ Ｋ １。 。 ｕ１ ｘｕ １ 为了计算的方便， ＝ 在本文中忽略大轴滤
目前实际生产应用中励磁回路一点接地保护主要有 ：① 电
桥式一点接地保 护 ； 叠加 直流电压式一点接地保 护 ； ② ③叠加交
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。
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浅谈发电机转子接地保护
【摘要】本文主要讨论了发电机转子接地故障的现象，以及采用乒乓式和电桥式原理构成的转子接地保护的原理及应用。
【关键词】转子；接地；电桥式；乒乓式
0.引言
发电机正常运行时，转子回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。
当转子绝缘损坏时，就可能引起转子接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。
转子回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的危害，对转子回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故障，因为在一点接地故障后，转子回路对地电压将有所提高，就有可能再发生第二个接地故障点。
1.转子接地保护基本工作原理
1.1直流电桥原理构成的转子接地保护
直流电桥原理构成的转子接地保护如图一所示。
可调电阻r接于励磁绕组的两端，当发现励磁绕组一点（如k1点）接地后，励磁绕组的直流电阻被分成r1和r2两部分，这时运行人员接通按钮sb，并调节电阻r，以改变r3和r4，使电桥平衡（r1/r2=r3/r4），此时毫伏表mv的指示最小（理论上为零）。
然后断开sb而将连片xb接通，投入励磁绕组两点接地保护。
这时由于电桥平衡，继电器k内因无电流或流有很小的不平衡电流而不动作。
当励磁绕组再有
一点（如k2点）接地时，已调整好的电桥平衡关系被破坏，继电器k内将有电流流过，其大小与k2点距k1点的距离有关。
k2与
k1间的距离越大，电桥越不平衡，继电器k中的电流越大，只要这个电流大于k的整定电流，它就动作，跳开发电机。
在继电器k的线圈回路中接电感l的目的，是阻止交流电流分量对保护动作的影响。
图1 直流电桥原理构成的转子接地保护
按电桥原理构成的转子接地保护结构简单，但存在以下缺点：（1）若第二点接地距第一点接地较近，两点接地保护不会动作，即有死区。
（2）若第一点接地发生在转子滑环附近，则不论第二个接地点在何处，保护都不会动作（因无法投保护）。
（3）对于具有直流励磁机的发电机，如第一个接地点发生在励磁机励磁回路时，保护也不能使用。
因为当调节磁场变阻器时，会破坏电桥的平衡，使保护误动作。
（4）本保护装置只能转子一点接地后投入，如果第二点接地发生的很快，保护来不及投入。
1.2乒乓式原理构成的发电机转子接地保护
乒乓式发电机转子一点接地保护动作原理分析图如图2所示，s1、s2是两个电子开关，由时钟脉冲控制它们的状态为：s1闭合时s2打开，s1打开时s2闭合，两者像打乒乓球一样循环交替的闭合又打开，因此称之为乒乓式转子一点接地保护。
设发电机转子绕组的k点经rjd电阻一点接地，ul为励磁电压，u1为转子正极与k点之间的电压，u2为k点与转子负极之间的电压。
s1闭合s2打开时，直流稳态电流为：
图2 兵乓式发电机转子接地保护原理分析图
2.转子接地保护的应用
2.1乒乓式原理构成的转子接地保护在许继wfb-800微机型发变组保护中的应用
2.1.1一点接地保护
保护原理：采用乒乓式切换原理，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和接地位置，并记忆，为判断转子两点接地作准备。
为防止保护误动及溢出，特设启动判据：机端电压e>30v。
当re小于或等于接地电阻整定值时，经延时发转子一点接地信号或作用于跳闸。
定值整定：接地电阻整定值取决于正常运行时转子回路的绝缘水平。
接地电阻高定值可整定为10kω及以上，延时4-10s动作于发信；低定值可整定为10kω以下，延时1s-4s动作于跳闸。
2.1.2两点接地保护
保护原理：一点接地保护原理同前所述，但在这里的一点接地电阻定值只有一段，通过延时发信。
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k值变化，当其变化值△k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，发电机被立即跳闸。
保护判据
为：
△k??kset kset为转子两点接地位置变化整定值
定值整定：接地位置变化动作值一般可整定为5-10%；动作时限按躲过瞬时出现的两点接地故障整定，一般为0.5-1s。
2.2新型原理构成的转子接地保护在南自dgt-801微机型发变组保护中的应用
2.2.1一点接地保护
保护原理：采用新型的叠加直流方法，叠加源电压为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200 kω。
转子分布电容对测量无影响，电机启动过程中转子无电压时保护并不失去作用。
保护引入转子负极与大轴接地线。
定值整定：rg为接地故障发信定值（整定范围1ω-100kω）；tyd为保护动作延时（整定范围1s-10s）。
2.2.2两点接地保护
保护原理：反映定子电压中二次谐波“负序”分量，此分量是由转子绕组不对称匝间短路时含二次谐波的磁场以同步转速正向旋转而在定子绕组中生成。
保护受一点接地保护闭锁，发生一点接地时保护自动投入。
保护引入机端三相电压。
保护动作逻辑框图如图三：
定值整定：uld为二次谐波电压动作值（整定范围0-10v）：
3.结束语
随着微机型发变组保护的日趋普及，发电机转子保护的灵敏性及可靠性也在不断提高，我想对汽轮发电机转子接地保护所需采样输入信号，即转子+、转子—、发电机大轴电位的引接谈谈我的体会。
转子电压一般取自灭磁开关柜中整流输出至发电机励磁绕组的直流电压，这里需要指出的是：一般为了不使发电机轴端油膜有压降。
将大轴汽端通过电刷可靠接地，此时转子接地保护大轴电位应取自发电机励端接地电刷，这一点在调试现场易被忽视。