淺析發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)[參考]

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1、淺析發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)摘要：目前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)通常采用新型疊加直流電源切換采樣原理,代替了以往的轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地絕緣檢測(cè)裝置。當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地后，只發(fā)出信號(hào)，以便盡快檢查，一點(diǎn)接地動(dòng)作后，自動(dòng)投入轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)，動(dòng)作出口全停。否則,其后果是非常嚴(yán)重的。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地；疊加直流電源切換采樣；全停0.引言某發(fā)電廠2008年8月8日21點(diǎn)#6發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，突發(fā)多年不遇的大暴雨，#6發(fā)電機(jī)“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”信號(hào)報(bào)警發(fā)，檢查發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作測(cè)量值為7KΩ，及時(shí)檢查勵(lì)磁回路發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)碳刷小室由雨霧吸進(jìn)，進(jìn)行遮蓋處理后轉(zhuǎn)子絕緣值逐漸恢復(fù)到正常值。20

2、10年10月13日8點(diǎn)10分，#6發(fā)電機(jī)停機(jī)期間，“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”信號(hào)報(bào)警發(fā)，保護(hù)動(dòng)作測(cè)量值為3.9KΩ，后經(jīng)檢查為轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)測(cè)量回路線有短路現(xiàn)象，檢修處理后正常。由以上的事例說(shuō)明發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路由于絕緣降低或損壞較容易發(fā)生一點(diǎn)接地故障，當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地之后，回路并不構(gòu)成電流通路，故無(wú)電流流過(guò)故障點(diǎn)，勵(lì)磁繞組的電壓仍保持正常，因此可保持機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，對(duì)發(fā)電機(jī)無(wú)直接危害。在發(fā)生一點(diǎn)接地后，若發(fā)電機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行，而其它點(diǎn)絕緣水平降低時(shí)，則可能發(fā)生轉(zhuǎn)子回路第二點(diǎn)接地。1.勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地危害發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障，是常見(jiàn)的故障形式之一。此時(shí)，勵(lì)磁繞組與地之間尚

3、未形成電氣回路，所以并不對(duì)發(fā)電機(jī)造成危害。如相繼發(fā)生第二點(diǎn)接地故障，則會(huì)嚴(yán)重威脅發(fā)電機(jī)安全。勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地后，勵(lì)磁繞組將被短接一部分，其后果是：①使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)發(fā)生畸變，力矩不平衡，引起機(jī)組強(qiáng)烈震動(dòng)，嚴(yán)重危害發(fā)電機(jī)的安全。②由于故障點(diǎn)流過(guò)很大的故障電流，將產(chǎn)生電弧燒壞磁線圈和轉(zhuǎn)子本體。③勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地可能使汽輪機(jī)汽缸磁化。可見(jiàn)，勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地其后果是很嚴(yán)重的。因此，我們必須深入分析，采取有效措施，將其危害消滅在萌芽狀態(tài)。2．新型疊加直流電源切換采樣裝置的動(dòng)作原理分析為了對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)有更深的熟悉、了解；目前的勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)主要有：電橋

4、式、疊加直流電壓式、疊加交流電壓式和乒乓式等不同原理的保護(hù)。其中，疊加直流電壓式保護(hù)是一種簡(jiǎn)單有效的保護(hù)原理，下面將疊加直流電壓式保護(hù)原理、動(dòng)作值及動(dòng)作時(shí)限、出口方式、動(dòng)作原因及如何處理作如下分析：2.1發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)裝置簡(jiǎn)介過(guò)去中小型機(jī)組一般都裝設(shè)有一點(diǎn)接地絕緣檢測(cè)裝置和兩點(diǎn)接地保護(hù)?，F(xiàn)在廣泛采用轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)代替以往的轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地絕緣檢測(cè)裝置。當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地后，發(fā)出信號(hào)，以便盡快檢查，一點(diǎn)接地動(dòng)作后，投入兩點(diǎn)接地保護(hù)，動(dòng)作出口全停。以往，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)方式較多如：電橋平衡、切換采樣、疊加交流式等。隨著計(jì)算機(jī)保護(hù)的發(fā)展，許多電廠老式保護(hù)將

5、被計(jì)算機(jī)保護(hù)替代。目前我廠#5、6機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)采用新型疊加直流電源切換采樣原理。兩點(diǎn)接地保護(hù)采用發(fā)電機(jī)諧波序電壓式轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)。2.2新型疊加直流電源切換采樣接線原理渭河發(fā)電廠#5、6機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)采用新型疊加直流電源切換采樣裝置，其疊加電源50V電壓有由裝置產(chǎn)生，內(nèi)阻大于50KΩ，保護(hù)軟件能準(zhǔn)確計(jì)算測(cè)量出絕緣電阻值，以便監(jiān)視轉(zhuǎn)子絕緣，測(cè)量范圍可達(dá)200KΩ。其接線原理圖：當(dāng)K接通時(shí)測(cè)電流為：K斷開時(shí)測(cè)電流為：解兩式得：2.3保護(hù)動(dòng)作條件：當(dāng)勵(lì)磁回路對(duì)地電阻下降到8KΩ時(shí)，一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作，延時(shí)9秒發(fā)出“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”預(yù)告信號(hào)，并自

6、動(dòng)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)。（其中為整定值8KΩ）動(dòng)作邏輯如下圖：其中：=8KΩt=9s2.4保護(hù)的特點(diǎn)：(1)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電容分布對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響。（的大小與、有關(guān)）(2)發(fā)電機(jī)停運(yùn)，轉(zhuǎn)子無(wú)電壓，保護(hù)不失去作用。3.發(fā)電機(jī)諧波序電壓式轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作原理分析3.1發(fā)電機(jī)諧波序電壓式轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)原理簡(jiǎn)介其保護(hù)原理：反映發(fā)電機(jī)定子電壓中二次諧波的“正序”分量，此分量是由轉(zhuǎn)子繞組不對(duì)稱匝間短路時(shí)含二次諧波的磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速正向旋轉(zhuǎn)而在定子繞組中生成。保護(hù)受一點(diǎn)接地保護(hù)閉鎖，發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)保護(hù)自動(dòng)閉鎖投入。保護(hù)引入機(jī)端三相電壓。3.2發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)出口邏輯

7、圖其中：二次諧波動(dòng)作電壓：為額定負(fù)荷下二次諧波電壓實(shí)測(cè)值：為可靠系數(shù)?。?.5～3）。為整定值8KΩ，為勵(lì)磁回路對(duì)地電阻，為二次諧波電壓。3.3保護(hù)動(dòng)作條件：（1）轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作，轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)自動(dòng)投入。（2）二次諧波電壓大于整定值。(整定=2V)（3）動(dòng)作延時(shí)秒，啟動(dòng)全停出口。（整定=0.3S）4．發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)動(dòng)作的現(xiàn)象、原因及處理：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地事故有一點(diǎn)和兩點(diǎn)接地之分。轉(zhuǎn)子接地有瞬時(shí)、斷續(xù)、永久的，也有內(nèi)部與外部之分。也可能發(fā)生金屬性接地、電阻性接地的不同情況。運(yùn)行中發(fā)生“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”報(bào)警信號(hào)時(shí)，檢查發(fā)變阻保護(hù)計(jì)算出轉(zhuǎn)子絕緣阻值是否

8、低于整定值，也可利用萬(wàn)用表測(cè)量對(duì)地電壓，如發(fā)現(xiàn)某極對(duì)