大型发电机定转子接地保护运行探析.doc

大型发电机定转子接地保护运行分析 　　摘 要：在大型发电机运行过程中，定子绕组与转子绕组是十分重要的两个部分，在定子绕组与转子绕组实际运行过程中，可能会有一定故障出现的，对发电机整体运行造成严重影响，其中比较常见的故障就是定子绕组与转子绕组的接地故障，因此对发电机中的定子绕组与转子绕组进行接地保护十分必要。本文就大型发电机定转子接地保护运行进行分析 关键词：发电机；定子；转子；接地保护 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.167 0 引言 在发电机组成中定子绕组与转子绕组属于十分重要的两个组成部分，在发电机定子绕组与转子绕组实际工作过程中，接地故障的出现对发电机组整体运行会造成严重影响。因此，为能够保证发电机组整体运行稳定性及安全性，应当合理进行定子绕组与转子绕组的接地保护，避免故障出现对发电机组造成严重危害 1 发电机组中定子绕组与转子绕组接地危害分析 1.1 发动机定子绕组接地危害 在发电机组实际运行过程中，发变组所存在故障中最常见的就是定子绕组单相接地，对于该故障而言，其发生主要原因就是绝缘被损坏，所造成结果就是绕组对铁心短路，最终导致出现故障。在发生该故障情况下，接地电流的存在会造成接地电弧的出现，其所导致结果主要包括两个方面：其一，会在一定程度上灼伤铁心，若铁心融化达到一定程度，要想修复就十分困难，最终结果就是导致发电机报废；其二，在发生这种故障情况下，会进一步损坏绝缘，最终所导致严重结果就是定子绕组两点接地，进而会造成相间发生短路或者匝间发生短路，引起发电机受到更大损害。大部分大型发电机在制造方面均需要较高成本，并且在检修方面工期比较长，因而修复相对而言比较困难，因此应当安装100%定子绕组接地保护，其能够灵敏反映出所有绕组接地故障 1.2 发电机转子绕组接地危害分析 对于发电机而言，其励磁回路是不接地的，若系统运行无异常情况存在，其绝缘电阻可分配绕组中各个相关部分对地电压，在该电阻值均匀情况下，在绕组中其电压最大值与励磁地相比少一半。在转子回路中，若有一点接地情况发生，虽然不会造成出现较大接地电流，然而所造成变化就是绕组在分配对地电压方面有变化出现，比如接地点偏移向励端，在这种情况下另一端电压便会有一定程度增加，这种情况下很容易造成连点接地，最终会导致严重后果出现。具体而言主要包括以下几个方面： 第一，转子磁出现畸变，当这种情况出现时，其会造成发电机中的电压以及电流波形出现畸变情况，同时还会导致出现机械振动情况 第二，励磁电流通过部分铁心形成回路，在接地点位置出现直流电弧，对于电弧而言，其能够产生高温作用，所造成结果就是烧坏励磁绕组，情况较严重者会造成转子铁心有局部融化情况发生，发生永久性损伤，最终造成结果就是转子报废。第三，在汽轮机的外壳有较大励磁电流杂散流过，其最终造成结果就是汽缸有磁化现象发生。第四，当有短路发生的情况下，在励磁回路中电阻也会有一定程度减少，其最终所造成结果就是励磁电流会有一定程度增加，比如在短路匝数比较多的情况下，会导致励磁回路中过电流。因而，对于大型发电机而言，在其实际运行过程中同样应配备转子绕组一点接地保护，进而尽量减少设备损坏情况[1] 2 大型发电机中转子绕组与定转子绕组接地保护分析 2.1 定子绕组接地保护组成以及工作原理分析 在本文研究中所选择的为64S1-95%定子接地保护以及64S2-100%定子保护两类进行分析，从而对定子接地保护相关组成以及工作原理进行说明，以便更好应用接地保护，尽可能避免出现接地故障 第一，64S1-95%定子接地保护。在本次研究中以600MW发电机为例进行分析，对于该发电机而言，其中性点以接地变压器接地为其接地方式，对于其所输入保护基波零序电压而言，其来源为接地变压中二次侧，通过中性点电压的位移变化情况可判断分析定子绕组接地故障，其保护范围大约为定子绕组95%，其保护整定值可达到5V，其跳闸延时时间达到1.0s 第二，64S2―100%定子接地保护。在该接地保护方式中，是以方波为外加信号源的，对于选择的该方波而言，其参数为电压大约为100V，其频率为12.5Hz，在变压器中可将该方波注入，从而在发电机三相定子回路中加载，在未发生异常情况下，仅仅有很小电容电流，该电容电流频率为12.5Hz，对于电动机而言，在出现单相接地状况时，其中频率为12.5Hz的信号电流会发生突然性增加，这时可利用定子回路中相关对地电阻测量，这样一来可判断发电机定子绕组，其作用主要就是保护发电机的中性点附近的相关定子绕组，避免出现接地故障。对于该接地保护而言，其特点主要包括以下几点： 其一，对于持续中性点而言，其位移电压相对而言比较小，对发电机中三相电压