关于 瀑布沟机组转子电压 回路对地电阻异常的分析及处理

李婷婷

摘要：瀑布沟进行发变组保护改造后，机组空转、空载及并网运行期间，发电机保护1、2号屏RCS-985RE保护装置均出现转子对地绝缘间断性跳变，针对转子对地绝缘异常跳变情况，开展了转子一次部分、二次部分绝缘排查，对机组转子电压回路对地电阻异常情况进行了分析及处理。

关键词：转子；绝缘；励磁

引言

转子接地是发电机较常见的故障之一。转子一点接地时，由于没有形成闭合通路，励磁绕组参数没有改变，所以并不造成直接的危险，然而，如果再发生第2 点接地故障，则会出现故障点电流过大而烧伤转子本体、励磁绕组被短接而使气隙磁通失去平衡引起振动以及轴系转子磁化等灾难性后果，严重威胁发电机的安全。RCS-985发电机注入式转子接地保护，在未加励磁电压的情况下也能监视转子绝缘，在转子绕组上任一点接地时，保护的灵敏度高且一致。可根据现场转子绕组引出方式，选择单端注入或双端注入方式。采用自适应有源切换技术，消除转子绕组对地电容的影响。具有定时举刷和手动举刷功能，可满足无刷励磁机组对转子接地保护的要求。新型注入式转子接地保护RCS-985RE发电机转子接地保护单装置体积小，便于安装，适用于特大型机组由于转子电压过高而将转子接地保护就地安装在励磁系统的场合。瀑布发电机转子接地保护选择单端注入试。

1、保护原理

RCS-985注入式转子接地保护，在转子绕组的正负两端或其中一端（通常选择负端）与大轴之间注入一个电源，实时求解转子对地绝缘电阻值，注入电压由保护装置自产，保护反映发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。

2、一次部分转子绝缘排查

2.1 机组转子一次部分绝缘检查情况：

在机组静止状态和转动状态两种情况下对机组转子一次部分进行绝缘检查。

2.2机组静止状态下一次部分绝缘检查

机组停机时，拉开灭磁开关，卸下转子电压测量保险F04X2，在励磁系统灭磁电阻柜处测量转子一次部分对地绝缘为1.98M欧且稳定，对比以往数据分析，排除一次部分静止时转子绝缘异常情况。

2.3机组转动状态下一次部分绝缘检查

机组开至空转，拉开灭磁开关，卸下转子电压测量保险F04X2，不加励磁，在励磁系统灭磁电阻柜处测量转子一次部分对地绝缘为1.93M欧且稳定，排除一次部分转动时转子绝缘异常情况。

3、二次部分转子绝缘排查

3.1 机组转子二次回路绝缘检查情况

对转子侧绝缘、转子接地保护装置与转子电压测量回路绝缘及励磁侧二次回路绝缘进行检查、测量，对比同类型运行正常机组测量数据综合进行分析，以瀑布沟6F转子绝缘排查为例。

3.2转子侧绝缘情况

（1）转子保护装置至励磁侧二次回路绝缘检查情况

分别在6号机组1、2号保护屏拉开转子电压测量保险,如下图1 31F1、31F2，断开6号机组转子接地保护装置与转子电压测量回路，甩开灭磁电阻柜至保护屏转子电压，在励磁柜依次甩开相应端子，测量转子电压至保护屏电缆对地绝缘，均为2000M欧，排除电缆绝缘影响。

图 1转子电压输入回路图

（ 2）转子接地保护装置与转子电压测量回路绝缘情况

在6号机组保护屏恢复转子电压测量保险，如图1的31F1、31F2，使转子接地保护装置与转子电压测量回路连接，拉开转子接地保护外加注入源空开31K2，如图2所示，在保护屏31VD1、31VD2处测量转子二次回路对地绝缘为32K欧姆，且两套保护屏均如此。

图2直流电源回路图

3.3励磁侧二次回路绝缘情况

检查转子侧二次回路无异常，此时维持灭磁电阻柜至保护屏转子电压电缆断开状态，在转子电压保险F04X2下端处测励磁二次回路绝缘，排除励磁电压表计、功率变送器、绝缘检测等回路绝缘，测试励磁侧二次回路绝缘正常，恢复相关措施。

针对这种情况，对比瀑布沟其余机组，使转子接地保护装置与转子电压测量回路连接，拉开转子接地保护外加注入源空开，在保护屏测量转子二次回路对地绝缘也为32K欧左右，且两套屏均如此，但其余机组正常运行时，其转子接地保护对地电阻值采样值不跳变。

综上排查所述，基本排除转子一次部分、二次回路绝缘异常情况引起转子对地绝缘跳变。考虑保护装置内部配置转子接地滤波周期定值偏小，小于转子转动周期，未躲过交流采样上升、下降沿也可能引起转子接地电阻的异常。

4结论

本文探讨了转子电压回路对地电阻异常的几个原因。为确保转子接地电阻采样正确无误，确保保护的可靠工作, 保障机组安全, 应注意以下几点:

1)应加强对接地碳刷与转子大轴间接触电阻的监测, 保持两者之间接触良好。

2)对于旋转励磁机组, 建议采用转子对地绝缘定期检测方式, 减少运行维护工作量, 延长滑环的使用寿命。

3）由于转子一点接地保护投入运行后，会影响转子回路对地的绝缘阻值，所有当有两套转子一点接地保护装置（双重化配置）时，只能投入一套运行，另一套作为冷备用。

4）大轴接地应可靠，保证电刷与滑环间接触良好。

参考文献：

1. 王维俭.电气主设备继电保护原理与应用.北京:中国电力出版

2. 管宇, 王蔚, 顾逸阳. 发电机转子回路短时接地报警故障分析及处理[J]. 机电信息, 2016, No.474(12):41-41.

3. 李锋, 刘海霞. 转子一点接地故障原因分析及处理措施[J]. 华电技术, 2013, 000(008):41-42,45.