发电机转子接地故障分析

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1、发电机转子接地故障分析田容川大唐国际张家口发电厂075000摘要木文详细阐述了转子一点接地和多点接地故障的原理、种类及危害；并且结合张家U发电厂1#-4#机组发生的具体接地案例对接地原因进行分析，最后，具体讲述了接地点的几种查找方法。关键词发电机转子接地故障直流电阻比较法1、接地故障的危害发电机绕组接地是发电机运行中较易发牛.的故障，乂是严重影响发电机安全运行的故障。正常运行状态下，发电机转子绕组对地之间有一定的绝缘电阻与分布电容。其绝缘电阻大于lMΩ。因某种原因绝缘电阻严重下降或对地绝缘损坏时，最常见的既是一点接地故障。众所周知，发电机转子绕组一点接铁心即是一点接地，但绕组与地之

2、间并未形成电流回路，因此故障点没有电流流过，励磁回路仍能保持正常运行状态，对发电机运行尚无直接影响。但是，一点接地存在后，在切合励磁开关及发电机出口断路器，或发生其它运行事故，在转子回路将会产生操作过电压，这时候将有可能导致另外的接地点出现，形成严重威胁发电机安全运行的两点或多点接地事故。此时，发电机将出现不同程度地振动加剧、机组大轴磁化、局部烧损转子绕组绝缘及转轴的严重后果。我厂#1一4发电机多次发生接地故障，严重影响机组的安全稳定运行。因此研宄转子绕组接地的原因，釆取相应的防治措施具有重要的实际意义。2、接地故障的分类转子绕组的接地故障，按其接地的稳定性，可分为稳定和不稳定接地;按其接地的

3、电阻值，可分为低阻接地（金属性接地）和高阻接地（非金属性接地）。3、接地故障的原因转子绕组接地的原因是多种多样的，从我厂#1-4发电机转子接地故障统计资料分析，我厂转子接地故障的发生主要有以下几方面原因:(1)制造质量不良。由于#1、2发电机为东方电机厂300MW系列中的早期产品，在没奋考虑转子绕组在运行中受热膨胀及受到离心力作用时产生的位移情况，转子结构中没有设计滑移结构，造成转子绕组运行中受热膨胀不顺而变形，且在运行中产生位移时绕组与绝缘物发生摩檫。当绕组发生受热膨胀不顺变形多为不均匀变形，变形后的绕组对绝缘层产生不均匀压力，使得绝缘机械强度低的部位损坏造成接地、短路故障。当绕组在运行中受

4、到离心力的作用产生位移吋，由于没有滑移结构使得绕组与绝缘件有较大的摩檫力，绕组磨下的金属粉末积聚在绝缘物的表面形成接地、短路通道造成事故的发生。(2)遗留导电金属车削物或渣粒等杂物。在安装、检修过程中，对工艺要求执行的不严格，造成金属碎屑和渣粒杂物未清除干浄，遗留在发电机转子内，进行电气试验吋未发生接地、短路情况，在试验中无法检测。当发电机运行吋，遗留物将转子绕组的绝缘破坏后，造成接地、短路故障。1993年4月7日#1发电机发生短路、接地故障后，对转子护环内壁的灼烧物质进行扫描电镜及能谱仪分析，发现烧伤物除含铜(17.53%)、硅(5.14%)、锰(10.62%)、磷(7.22%)、硫(6.4

5、7%)及钙(1.23%)以外，还含有大量的铝(51.78%),由于铝不是转子护环或端部绕组铜线所包含的物质，分析认为是外来的金属异物。2000年9月#4发电机发生接地故障后，拔下励侧护环后，发现在端部绕组线圈之间冇大量棉纱，在机组冇漏油情况或氢气湿度较高吋，线圈之间的棉纱将吸收氢气中的水分，使转子绕组间的绝缘破坏，造成转子的接地、短路故障。(3)机内漏油、氢气湿度过大发电机密封油系统调整不当将冇大量的密封油进入发电机，部分雾状油气由端部的进风区进入转子护环内，附着在转子端部绕组的绝缘支架上，由于转子绕组运行时对地电压只有200V左右，若进入的汕雾中杂质较少不会引起转子的接地。当机内的氢气湿度较

6、人吋，氢气中的水将溶解与油中，转子端部绕组绝缘支架附着的汕中含水量将大大增加，这吋就会发生转子绕组接地故障。当发电机内氢气的湿度增大后，如转子绕组的引线螺钉处密封不严时，氢气中的水分进入到中心孔内的导电杆内，使导电杆与转子人轴连接造成接地故障，此种故障多发生在机组停备状态。4、接地故障的査找与处理当发电机转子励磁冋路发生一点稳定接地吋，应首先测量正、负滑环的电位，判断接地点位置。当测量两个滑环对轴(地)的电位为异性吋，接地点位于两滑环之间的绕组内。当两滑环对地的电位为同极性时，接地点位于两滑环以外的励磁冋路。当接地点在绕组内吋，可用以下方法进行判断处理。(1)针对由于转子引线受潮引起的接地故障

7、，采用中心孔用真空泵抽真空的方法进行处理，处理过程十分简单、有效II效果良好。(2)针对不稳定接地的故障，可用电容冲击法进行处理。此种处理方法在转子绕组内有异物接地吋，用冲击电压产生的电动力可以将异物击开消除接地点，并且冇较高的成功几率。即使转子绕组不是由于异物引起的接地情况，也可以将转子绕组在护环部位的故障点，用眼看、耳听的方法观察到，而不用再进行复杂的试验来进行判断，缩短了判断故障点的吋间。当