1030MW发电机转子一点接地误动原因分析

1030MW发电机转子一点接地误动原因分析

许军业张大义

（国家电投平顶山发电分公司河南平顶山467312）

摘要：针对国家电投平顶山发电分公司#1发电机转子一点接地保护运行时频发报警信号的问题，采用现场试验、录制电源波形等方法对保护装置和转子回路进行分析。寻找异常原因并采取了相应处理．彻底解决转子一点接地保护频繁误动。

关键词：发电机；转子；一点接地保护；误动

1引言

转子一点接地保护是发电机重要保护之一。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，其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，就可能引起转子回路接地故障，常见的是一点接地，如处理不及时还可能发生两点接地故障。严重时就可能烧毁转子，造成重大设备损坏。因此，在发现转子绕组发生一点接地时，应迅速采取措施消除故障，恢复机组正常运行。

国家电投平顶山发电分公司#1发电机为1035MW机组，励磁变压器的接线形式为Yd11，励磁系统采用美国GE公司EX2100型机端自并励静止可控硅整流励磁系统。转子接地保护装置采用南瑞生产的RCS-985型乒乓式和注入式两套转子接地保护。两套转子接地保护设计一点灵敏段接地电阻整定Rg（lm）为40kΩ，一点接地电阻整定Rg（pt）为10kΩ，一点接地延时6s投信号，两点接地延时1S投跳闸。两点接地保护采用手动投入方式，在一点接地稳定后手动经压板投入。正常运行时，注入式转子接地保护投入，乒乓式接地保护备用。2015年02月27日21:10，#1机组在正常运行中突然发现注入式转子一点接地保护频繁动作，每间隔10分钟左右就发一次后复归。投入乒乓式转子接地保护，注入式退出，仍然出现上述报警现象。本文分析了误动原因，介绍了防范措施，彻底解决了转子一点接地保护频繁误动，确保了机组安全可靠运行。

2转子接地保护原理

（1）乒乓式转子一点接地保护原理

有两个电子开关，由时钟脉冲控制它们的状态为，两者像打乒乓球一样循环交替地闭合又打开，因此称之为乒乓式转子一点接地保护。装置在乒乓切换过程中所对应的两种工作状态下，取样电阻上的电压来计算接地过渡电阻的大小和故障位置a。

（2）注入式转子一点接地保护原理

根据现场转子绕组的引出方式，我厂为双端注入式转子接地保护原理，注入电源从转子绕组的正负两端与大轴之间注入，注入电源的周期可根据转子绕组对地电容的大小进行调整，实时求解转子一点接地电阻，保护反应发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。

3事故查找

（1)继保人员到达现场后，用电压表测量转子绕组正、负极的对地电压，测量结果合格；测量转子绕组正负极的对地电阻，测量结果仍然合格，表明转子绕组绝缘没有问题。利用滑线变阻器和电阻箱对保护装置进行静态测试，结果正常，显示保护装置本身没有问题。

（2）利用存储示波器录取#1机组的励磁电压波形和正、负极的对地电压波形，分别如图1(a)、(b)和(c)所示。对录波结果进行分析，可以看出：励磁绕组正、负极对地电压波形为间断性连续波形，因此可以排除励磁绕组出现永久性接地的可能性。

图1示波器测试励磁电压波形图

（3）对励磁滑环碳刷进行均流系数检查，测量电流显示各个滑环碳刷电流偏差不大，而且滑环碳刷表面没有脏污现象。查看滑环碳刷更换记录，近期刚更换过，因此可以排除励磁滑环碳刷接触不良的影响。

（4）对接地碳刷与大轴连接处进行测试和外观观察，测得大轴对地电压与接地碳刷对地电压不一致，说明接触电阻大。而且发现接触处有打火现象，接地碳刷表面污垢比较大，形成闪络现象，造成转子保护一点接地报警误发。

（5）对接地碳刷接地情况进行现场测量，发现接地碳刷对地电压0.12V电压，正常应该为0V，说明接地碳刷与地接触不可靠，且查看接线端子处有严重的积灰，从而也影响着接地情况。

4防范措施

（1）为了降低轴电压，调整接地碳刷使其与大轴良好接触，对接地碳刷与大轴进行机械紧固接触更紧密。不定期进行测量，确保接地碳刷与大轴接触可靠；

（2）对接地碳刷表面脏污进行清理，并制定定期清理制度，不定期进行检查，确保接地碳刷表面干净整洁；

（3）为使接地碳刷接地更加可靠，对接地碳刷的接地端子进行紧固，对接地线进行重新绝缘包扎，提高接地线的抗干扰性和绝缘性能，并不定期进行测量，确保接地碳刷与地接触可靠；

（4）对接地碳刷接地端进行脏污清理，并制定定期清理制度，不定期进行检查，确保接地碳刷接地端干净整洁。

对策实施后，对接地碳刷对地电压与大轴对地电压进行重新测量，幅值相等，说明接地碳刷与大轴接触十分可靠；对接地碳刷接地情况重新进行现场测量，接地碳刷对地电压为0V，说明接地碳刷与地接触十分可靠，转子接地保护装置至今为止没有再发生一次误报警现象。

5结束语

对现场可能引起转子接地报警的各种因素进行逐一排查后，经分析发现转子大轴接地碳刷接触不良是引发此次接地误报警的原因。此外，由于机组的震动、碳刷集灰、碳刷磨损及油污等情况导致大轴接地碳刷与大轴的接触受影响，转子经大轴及大轴接地碳刷后对地的分布电容变化，影响轴电压的对地值，进一步影响转子接地检测装置的从而导致误发转子接地报警信号，检查大轴接地碳刷的接触情况，在每次机组检修期间应对大轴接地碳刷与大轴接触部分进行保养，并更换大轴接地碳刷，同时对相关回路再次检查紧固。在今后的工作中，要加强运行状态监视，对班组成员进一步加强励磁知识培训，不定期进行对接地碳刷进行测试，增强日常维护和巡视力度，坚持定期清洁维护工作的开展，彻底解决转子接地装置误报警问题，保证转子接地装置正确动作率100%。

作者简介：

许军业（1989-），男，助理工程师,主要从事火力发电厂设备维护工作，通信地址：河南省平顶山市鲁山县辛集乡鲁阳电厂，邮编：467312，手机号：18738913025，email：690226569@qq.com

张大义（1980-），男，助理工程师,主要从事火力发电厂设备维护工作。