2018300MW发电转子接地保护误发信分析

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　　发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一,励磁回路一点接地故障,对发电机并未造成危害,但相继发生第二点接地,即转子两点接地时,由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体,并使磁励绕组电流增加可能因过热而烧伤;由于部分绕组被短接,使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还可使轴系和汽机磁化,两点接地故障的后果是严重的,故必须装设转子接地保护。
　　摘要：本文介绍了300MW发电机转子接地保护频繁发信的排查过程，分析保护发信的原因，并提出了相应的整改措施。
　　关键词：300MW发电机;发信及分析;相关措施;转子接地保护
　　一、概述
　　浙江浙能长兴发电有限公司#2 机组发电机由上海汽轮发电机有限公司制造，额定功率300MW。采用自并励静止励磁，励磁调节系统采用ABB UNITROL 5000系统，发变组配备南瑞公司生产的微机型保护并按双重化原则配置。发变组保护装置包括发变组保护 A、B、C屏，安装于机组继电器室内。发变组保护 A、B 屏各配置一套 PCS-985B保护装置，每套 PCS-985B包括一个发变组单元全部电气量保护。发变组保护 C 屏配置一套 RCS-974FG 保护装置及 220kV 断路器操作箱，包括非电量保护、失灵启动、非全相保护。正常运行中发电机转子一点接地保护投发信，发电机转子二点接地保护投跳闸。#2发电机转子接地保护投运后在2003年多次报警发信。
　　二、转子一点接地的危害
　　发生励磁回路一点接地故障，对发电机并未造成危害，但相继发生第二点接地时，由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体和磁励绕组;同时由于部分转子绕组被短接，使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还可使轴系和汽机磁化，所以在运行中，若转子绕组回路发生异常，应尽早的发现并进行处理以防故障扩大。公司设备管理部会同运行部进行的多次排查，未查明原因。最后准备邀请ABB公司专家来我公司协助检查。
　　三、#2发电机转子一点接地保护发信临时处理措施
　　(1)#2发电机转子接地保护跳闸出口压板暂不投入，发信报警投入，发信时延改为5秒以躲过装置输出振荡周期。
　　(2)加强对#2机组#6、7瓦振动监视，发现振动增大要及时通知有关部门。
　　(3)发生#2发电机转子接地发信后，运行人员应立即检查并记录发电机转子正、负极对地电压(在继电器室故障录波器主画面上)、励磁电压电流;对发电机励磁系统进行全面检查(尤其是集电环、接地碳刷、整流柜等)并通知点检、维护检查测量，由值长将检查测量结果告知运营部部各个主任。
　　(4)当发电机转子接地发信并伴有机组振动不正常地增大和不正常的轰鸣声时应立即将发电机解列灭磁。
　　四、转子接地保护发信厂家具体检查经过
　　(1)9月5日经过检查，调整电容C1101～C1104，使输出U+对地交流电压为最小，调整接地电阻定值为2K，但转子接地信号仍有发出，输出U+对地交流电压在100mV～600mV间跳变。厂家初步判断转子接地保护装置有问题，等待更换插件。
　　(2)9月17日，更换#2发电机转子一点接地保护插件。更换后转子接地信号仍有发出。用HIOKI 8808录波仪测试：U+波形，UT1的输入波形，Ux1-01～Ux1-02的波形，在断开S1、S2下Ux1-01～Ux1-02的波形，从波形图分析输入波形的跃变引起U+输出的脉动。
　　(3)断开F04熔丝，测试上述各点的波形无异常突变。
　　(4)运行中测试比较。#1发电机转子接地保护：R1101两端输出为110mV，UT1输入为5V，U+对地电压为30mV～32MV;#2发电机转子接地保护：R1101两端输出为300mV，UT1输入为6.4V，U+对地电压为100mV～600mV。
　　(5)模拟试验 (接线如图1)。1)保护装置正常运行，转子正极对地接入25.3K电阻，并串入电流表，测试数据如下：
　　IAC=4.05mA IDC=0.17～0.34mA
　　U+对地=0～5V U-对地=233～238V
　　2)保护装置正常运行，转子负极对地接入25.3K电阻，并串入电流表，测试数据如下：
　　IAC=4.06mA IDC=0.15～0.35mA
　　U+对地=233～237V U-对地=6～10V
　　3)断开F04开关(保护装置退出)，转子正极对地接入25.3K电阻，并串入电流表，测试数据如下：
　　IAC=5.50mA IDC=0.13～0.32mA
　　U+对地=0～3V U-对地=215～221V
　　U+～U-=217～221V
　　4)断开F04开关(保护装置退出)，转子负极对地接入25.3K电阻，并串入电流表，测试数据如下：
　　IAC=5.44mA IDC=0.11～0.25mA
　　U+对地=210～214V U-对地=4～9V
　　U+～U-=215～221V
　　五、发信原因分析
　　经过上述检查和测试厂家排除转子接地装置问题。转子接地保护发信是由励磁柜以外励磁母线和发电机转子及集电环装置部分引起，经汇报领导#2发电机转子接地保护发信延时从2s调整为5s，跳闸延时从2s调整为5s(保护退出)。以躲过U+脉动的时间。
　　六、整改措施
　　根据#2发电机运行现状，对转子接地保护装置有影响的部分进行检查清理。9月19日对#2发电机转子大轴接地碳刷进行清扫，测量U+对地电压：165～380mV，跳跃现象减弱，但测量各点波形仍有畸变存在。9月23日上午对#2发电机集电环装置、碳刷吹扫检查，无明显异常，但下午2：00测量U+对地电压：110～115mV，无跳跃现象，波形正常。经主管领导同意于23日16：30 #2发电机转子接地保护投跳投入运行。
　　七、后续注意事项
　　①对#2发电机转子接地保护继续跟踪检查。
　　②视情况定期清理发电机集电环装置、碳刷。
　　③运行应注意#2发电机的振动，特别是#5瓦振动，有异常情况时及时通知运行专工和设备管理部。
　　④加强对#2发电机转子接地碳刷巡检，发现转子接地碳刷跳跃或冒火花时及时通知运行专工和设备管理部，严禁在运行中触动发电机转子接地碳刷。