1 000 MW发电机转子接地报警的分析

2012-09-27罗真，罗景，余敏

浙江电力 2012年7期

罗真，罗景，余敏

（1.神华国华浙能发电有限公司，浙江宁海 315612；2.临西县供电公司，河北临西 054900；3.宁海县供电局，浙江宁海 315600）

神华国华浙能发电有限责任公司5号发电机组是上海电气集团股份有限公司制造的1 000 MW燃煤火力发电机组，励磁系统选用三机无刷励磁方式，永磁机磁极、励磁机电枢、旋转整流装置与发电机同轴旋转，励磁调节器为瑞士ABB公司的Unitrol 5000系列，配有转子接地保护装置UNS 3020。

1 转子一点接地保护继电器

发电机转子回路发生一点接地故障时，由于没有形成电流回路，故对发电机没有直接影响，机组不会跳闸，只发出信号或自投发电机转子回路二点接地保护装置。虽然转子一点接地对发电机的危害并不严重，但如不及时处理，就有可能导致两点接地，此时由于破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈振动，甚至将转子绕组烧损。

UNS 3020转子接地保护继电器是一个独立的保护继电器，作为发电机整个转子回路的接地故障保护，监视发电机转子回路的对地绝缘，具有二段结构，一段报警，二段跳闸，每段定值和延时可单独调整。

转子接地保护一段报警定值设定为2 kΩ，延时3 s报警；二段报警定值设定为0.5 kΩ，延时2 s跳闸。由于浙江电网曾多次出现转子接地保护动作导致发电机停运故障，因此要求暂时将转子接地二段报警由跳闸改为投信。故二段报警出口增加了1个出口压板并临时退出，这样转子对地电阻即使降低到二段报警定值，发电机也不会跳闸。

在励磁系统调试期间，通过加入电阻和电容模拟发电机转子回路参数的方法，调整转子接地保护测量电压平衡，然后将保护接入转子回路，对电阻值和时间进行设定，调试结果正常。

2 装置异常现象

2.1 异常事件经过

某日5号机励磁调节器柜ECT控制面板发出“转子接地故障”信号，NCS操作员工作站发“发电机转子接地报警”，集控室OM上发“EXC SYS FLT”与“MAIN EXC STATEAR”，打开柜门发现发电机转子接地继电器一段报警灯动作亮。首先对发电机转子实际对地电压进行测量，检查结果发现转子正对地、负对地电压偏差不大，相差大约为10 V左右，不构成报警条件。就地复归转子接地保护，报警灯灭。励磁手操器复归后，所有报警消失。再次测量转子回路正负对地电压，已经平衡。由于调试期间结果正常，初步判断是瞬间绝缘下降，报警持续几秒钟即消失。

3日后再次出现同样情况，检查结果与之前类似，如此短的时间内出现2次转子接地报警，确实不是正常现象，转子接地保护的平衡、测量电压准确度、发电机转子回路包括从发电机一直到保护室上百米的电缆绝缘情况都是怀疑的重点。在停机消缺期间，电气一次、二次联合进行检查，通过比对5号、6号发电机转子回路工况，终于发现了问题所在。

2.2 原因分析

发电机转子一点保护接线如图1所示。机组正常运行时，通过X49：2和X49：3的2个端子将转子正负电压引入转子接地保护装置F76，图中熔丝F14的作用是转子过电压时及时熔断保护该继电器，电容C14/C15/C20/C21和电阻R14/R15构成阻容吸收回路。F76的接地点通过端子X49：4连接到发电机转子励磁机侧接地。如果接地点错误，实际测量的接地点不是转子实际的接地点，电桥平衡被打破，转子接地保护就会动作报警。