转子误发接地信号分析

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1、全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气邹县发电厂600MW机组转子接地保护误发信号原因分析宋吉虎　闫修峰（华电国际邹县发电厂运行部）摘要：本文结合邹县发电厂两台600MW发电机组采用的机端自并励静态励磁系统的实际运行情况，介绍了发电机转子接地保护的构成、特点。并针对#5、#6发电机出现的转子接地保护误发信号现象，进行了分析，提出了解决办法和防范措施。关键词：600MW发电机　转子接地保护　原因分析　解决办法1　邹县发电厂#5、#6发电机组及励磁系统概述邹县发电厂#5、#6发电机是由日本日立公司（HITACH）和中国东方电气集团公司（DEC）联

2、合设计、联合制造的，额定出力600MW。该发电机的主要特点：全封闭，循环通风，强制润滑，隐极式同步发电机；冷却方式：定子绕组采用水内冷方式，转子绕组和定子铁芯采用氢内冷方式；励磁方式：机端自并励静态可控硅整流励磁方式。该发电机的技术规范见表一。表一　发电机技术规范型式全封闭、自通风、强制润滑、水/氢氢冷却、圆筒形转子、同步交流发电机容量728，000kVA端电压22kV±5%额定电流19105A功率因数0.90滞后短路比不小于0.5效率≥98.8%(在600MW、0.9滞后功率因数时)额定氢压414kPa极数2相数3转速3000r/min频率50HZ冷却方式

3、定子绕组：直接水冷；定、转子铁芯及转子绕组：直接氢冷324全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气绝缘等级定子绕组：F级；转子绕组：B级不平衡负载能力8%(持续)定子冷却水进水温度46℃定子冷却水出水温度≤85℃冷却后氢气温度46℃冷却器进水温度对于氢冷器及定子水冷器均为最高33℃定子绕组温度极限≤120℃转子绕组温度极限≤115℃定子铁芯温度极限≤120℃集电环温度极限≤120℃氢气纯度≥98%氢气消耗量≤19m3/天氢冷器容量停用一只氢冷器时,发电机能在至少80%额定工况下运行而不过热定子外壳类型双层外壳转子额定电压500V转子额定电流48

4、52A转子空载电压183V转子空载电流1781A励磁方式全静止可控硅机端自并励发电机噪音水平离发电机外壳1米处90dB(绝对)制造日本日立工场、东方电气集团公司发电机转子是由一根整体合金钢锻件加工而成，在转子本体上径向地开有许多纵向槽用于安装转子绕组,转子绕组在槽内由铝合金和钢槽楔紧固以抵御离心力。这种磁性和非磁性两种槽楔的应用能够保证合理的磁通分布。为提高发电机承受不平衡负荷（负序电流和异步运行）的能力，转子上设有阻尼绕组。转子绕组由高强度含银铜线制成，具有较高的抗蠕变能力，从而提高了发电机承担调峰负荷的能力。为防止由于离心力的作用，对转子绕组产生的破坏，

5、采用高强度、非磁性合金钢锻件加工而成的护环，热套在转子本体两端。转子电流通过集电环传到转子绕组，集电环与转子绕组的连接是通过转子中心孔中的绝缘铜棒来实现的。集电环是一对带沟槽的钢环，经绝缘后热套在转子轴上的。#5、#6采用机端自并励静态励磁方式。整套系统由四部分组成：励磁变压器-T01，可控硅功率柜-EG，调节柜-ER，启励及灭磁设备-EE。该系统中除了励磁变压器为日立公司产品外，其余均为ABB公司生产。励磁变压器并接在发电机机端，除提供励磁电源外，还在发电机机端和转子绕组之间起着隔离作用。#5、＃6发电机励磁原理接线图见图1：324全国火电大机组（600M

6、W级）竞赛第9届年会论文集电气图1　#5、#6发电机励磁原理图#6发电机组励磁系统原理接线图：图22　邹县发电厂#5、#6发电机转子接地保护组成及主要特点（一）#5、#6发电机转子接地保护组成（见图3）、工作原理324全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气#5、#6发电机采用注入方波式转子接地保护，方波电压U经耦合电容C和电阻R2加到励磁回路。图3注入波幅为50V左右、频率为12.5Hz的方波电压，通过测量转子回路对地电阻来判断转子绕组接地故障。图4是注入方波式转子接地保护的原理图:图4图中Cy表示发电机转子对大轴电容，Ry表示发电机转子对大

7、轴电阻。转子接地保护接线的等效电路图（见图5）:324全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集电气Ur=R2*i，其中若R2、U、τ、Cy等参数保持不变，只改变对地电阻Ry，随着Ry的降低，电压Ur将随之上升，其化情况见下表：不同Ry下Ur变化情况Ry（kΩ）Cy（μF）R2（kΩ）Tτ/2强迫分量Ur（V）30001.285310000.0012795730.040.01670.016661801.285310000.0012641980.040.61730.61728451.285310000.0010666670.048.33338.3333

8、330.51.285310000.000426667