#13機轉子一點接地發(fā)信報警分析

倪祖霞

摘 要：針對5月29日#13機轉子一點接地保護動作，從保護定值、接線、報文等方面進行了分析，查找接地原因。通過對保護的動作行為分析，提出了幾點改進建議。

關鍵詞：勵磁；轉子；接地；定值

5月29日生產運行部反映ECS監(jiān)控機有頻繁報警，檢查電氣控制室ECS監(jiān)控機、16米電子間ECS監(jiān)控機、#13機CSC306D保護器等報文情況判斷為#13機轉子一點接地發(fā)信。檢修人員檢查大軸接地碳刷情況；#13機停機檢查轉子接地回路絕緣情況，發(fā)現(xiàn)是回路電纜絕緣損壞造成接地，進行絕緣處理。開機后正常。

1 保護發(fā)信經過

2014年5月28日9：23#13機并入系統(tǒng)。報文顯示情況如下：

①電氣控制室ECS監(jiān)控機 頻繁報“#13機保護告警音響 動作”、“#13機保護告警音響 復歸”報文。

②16米電子間ECS監(jiān)控機 “遙信”報文頻繁出現(xiàn)，“保護告警”報文只在5月28日#13機開機并列期間出現(xiàn)一次。16米電子間ECS監(jiān)控機與GPS系統(tǒng)時間滯后44分鐘。

③#13機CSC-306D保護器 CSC-306D為數(shù)字式發(fā)電機保護裝置，頻繁出現(xiàn)“轉子接地低定值段”及電阻值報文。在主畫面顯示中的Rg為轉子接地電阻值，顯示偏小。正常時的Rg顯示為：

2 檢查處理

2.1 檢查轉子一點接地保護定值，CSC-306D保護器上Rg顯示已低于低定值段接地電阻5 kΩ，保護發(fā)信正確動作。

2.2 檢查#13機接地碳刷情況，進行了清掃、更換。

2.3 檢查測量 正極對地電壓為0V，負極對地電壓為70V，正、負極之間為70V，初步判斷為正極接地。當天晚上#13機停機檢查轉子回路、測量絕緣，發(fā)現(xiàn)轉子測量碳刷至接線盒處的電纜有破損，進行了絕緣處理。機組運行正常。

2.4 無刷勵磁介紹 無刷勵磁機是一種小型的交流發(fā)電機，其勵磁電路安裝在定子上，而電樞電路安裝在轉軸上。勵磁發(fā)電機輸出的三相交流電經過同樣安裝在電機軸上的三相整流電路整流成直流后，再送入主勵磁電路中。通過對勵磁發(fā)電機的較小直流勵磁電流（在定子上）進行控制，就可以調整主發(fā)電機的勵磁電流二省掉滑環(huán)和電刷。

2.5 轉子碳刷介紹

2.5.1 轉子測量碳刷的作用 山東濟南發(fā)電設備廠《8JS.461.399 WX18Z安裝說明書》中介紹：“3.6.6為了檢測轉子繞組的對地絕緣情況，轉子勵磁機端設有兩個帶電刷的測量滑環(huán)。將線直接接到發(fā)電機檢測設備上，在運行中可檢測轉子繞組的對地絕緣?！?/p>

2.5.2 大軸接地碳刷的作用 ①消除大軸對地的靜電電壓：發(fā)電機在運行中大軸受漏磁作用，產生懸浮電位。在懸浮電位的作用下，必然對軸瓦擊穿放電，對軸瓦造成電擊侵蝕，同時使?jié)櫥土踊M一步惡化軸瓦的運行環(huán)境。②供轉子接地保護裝置用：如果轉子發(fā)生絕緣損壞，同轉子短接，如果沒有接地碳刷的作用，很難檢測轉子的一點接地，更難避免發(fā)生多點接地的造成層間或相間短路。③供測量轉子線圈正，負極對地電壓用。

2.6 CSC-306D轉子接地保護介紹

2.6.1 轉子接地保護原理

轉子一點接地保護反應轉子對大軸絕緣電阻的下降。采用“乒乓式”變電橋原理，其設計思想是：通過電子開關S1、S2輪流切換，改變電橋兩臂電阻值的大小。通過求解三種狀態(tài)下的回路方程，實時計算轉子接地電阻和接地位置。

保護的動作判據為： Rg < Rs （1）

式中：Rs為接地電阻值，分兩段，高定值段為靈敏段，僅發(fā)信；低定值段可發(fā)信也可出口。

切換開關采用最新的MOSFET電子器件，具有切換速度快和使用壽命長的優(yōu)點。保護對切換開關S1和S2有良好的自檢功能。此外變電橋式轉子一點接地保護與接地點的位置和勵磁電壓大小無關，在轉子繞組任何地點發(fā)生接地故障時，均具有很高的靈敏度。

3 轉子接地發(fā)信分析

通過動作報文、動作發(fā)信內容分析此次保護動作。

3.1 動作報文分析 ①#13機保護裝置CSC-306D發(fā)出“轉子接地低定值段”時，“保護運行”綠燈常亮，無其它信號燈亮，僅有報文顯示，沒有引起檢查人員的重視。②ECS上的顯示報文比較見表一。從顯示內容看為裝置總告警報文，即裝置任一保護的告警均出此報文。沒有具體的保護告警內容，不便于人員查看。

3.2 保護動作發(fā)信分析 轉子接地保護主要是反應轉子對大軸絕緣電阻的下降。其回路包括轉子線圈、轉子測量碳刷及其回路接線、CSN-3直流分壓裝置等。此次轉子接地是由于轉子測量碳刷的連接線至接線盒處發(fā)生電纜絕緣破損、與地接觸造成，反映的是接線回路的絕緣降低情況，非轉子線圈本身絕緣降低。

4 改進措施

4.1 信息檔案管理站將對#13機至ECS系統(tǒng)的報文進行梳理，完善。此項工作在機組檢修期間進行，同時也將對#4機組的報文進行檢查。

4.2 技術人員加強業(yè)務學習。其它保護的動作報文應熟悉、理解。保護回路接線應熟悉。

4.3 整理、完善、正式印刷一版#13機、#4機組相關電氣二次圖，供現(xiàn)場使用。

4.4 建議生產運行部在ECS出現(xiàn)報文后，及時檢查相關設備、確認報文動作及內容，聯(lián)系生產技術科、信息檔案管理站等部門檢查、分析、處理。

參考文獻：

[1]四方公司CSC-306說明書.

[2]許正亞.發(fā)電廠繼電保護整定計算及其運行技術[M].中國水利水電出版社.

[3]Stephen J. Chapman.電機學（第五版）[M].電子工業(yè)出版社.

[4]李基成.現(xiàn)代同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)設計及應用（第二版）[M].中國電力出版社.