EX2100型发电机转子接地检测系统探讨.pdf

第 27 卷第 4 期 福建 电力与 电工 I N 1006- 0 170 2007 年 12 月 FUJIAN DIANLI YU DIANGONG CN 35- 1174 / TM EX2 100 型 发 电 机 转 子 接 地 检 测 系 统 探 讨 朱进宏 ( 福建省第一 电力建设公司, 福建 福州 350009) 摘要 : 重 点介 绍了 EX2100 型励磁 回路接 地检测器 的系 统构成 、工作 原理, 并与 常规的发 电机 转子非注入式 接 地保护进 行比较; 总结 了叠加低频方波 电压注入 式的转子接地 保护 的特 点; 给 出了若干 建议 。 关键 词: 发 电机; 转子接地 保护 ; 叠加低频方波 电压 式 中图分类号 : TM311 文献标 识码 : B 文章编号 : 1006- 0 170( 2007) 04- 00 59- 03 1 引言 正 常情 况下, 发电机励 磁绕组与地之 间是绝缘 的 。当发 电机励磁 回路 发生 一点接地 故障时, 不会形 成 电流 回路 , 发电机转子部件一般不会受 到损伤 。然 而 , 当在励 磁绕组 回路 中存在第 二点或多 点接 地故 图 1 切换采样 式转子接地保护原理 图 障时, 则会 引起发 电机 转子 电流增大, 无 功出力降 低 , 磁 和 热不平 衡, 造成 发 电机局部过 热, 加 剧转子 3 EX2 100 型接地检测器系统的工作原理 振 动, 损伤转子锻件或其它金属 部件 , 严重威胁 发电 机 的安全运 行及使 用寿命。 EX2 100 发 电机 转 子接 地 检 测 采 用注 入 式 保 美 国 GE 公 司生产 的 EX2 100 型大 型发 电机励 护, 即外加的辅助 电源把计算保护判据 用的 电压量 磁 系统, 设置 了一套励 磁回路接 地检 测器 , 用于检测 注入 转子 , 以此作为保护计算 的基 本量 。系统 由励 磁 发 电机 主励 磁绕组及其连接 部件 ( 包括转子) 的接地 调节器衰减模块( EXAM) 、采样模块 、励 磁 调节器接 故 障。该检 测器注入式转子接地 保护采用 叠加 方波 地检 测器模 块( EGDM) 组成。图 2 为 EX2100 接 地 电压原理, 无论发 电机 处于静止还是运行状态, 均可 检测 系统典型组成图。 投入保护, 并具有诸多优点 。现予 以介 绍, 以资交流 。 图 3 为 EXAM 电路板 结构 图。EXAM 安装在 EX2100 励 磁 系 统辅助 控 制 箱 内的 高压接 口模 块 2 常规发 电机转子接地检测 的原理 ( HVI) 中, 它将 电桥传 来 的高压信号 降至可用 范围, 常规 的发 电机 转子接 地检 测采 用 非注入 式保 以实现现场 总线和 EGDM 之 间 的衰减 。EXAM 和 护 , 即用励 磁绕组本身 的电压或 电流量作 为保护判据 的基本 参量 , 目前一般 利用切 换采样 原理 。切换采样 式一 点接 地保护也 称 “乒乓式 ”转子一 点接 地 保护 , 它是针对 电桥 式保护在转子 绕组 中点 附近接 地 时 存在 死 区而提 出的一种变 电桥 的解 决方 案 。该方法通 过开 关切 换, 改变 电桥两 臂 的 电阻值 , 使 电桥 没有 一个 固定 的平 衡 点, 从而 消除保护死区 。 利 用切 换采样 原理构成 的转子 一 点 接 地保护, 其 原理 如图 1 所 示。 图 2