發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)44

電氣培培訓(xùn)課課件——發(fā)電機(jī)機(jī)定子子接地地保護(hù)護(hù)編寫(xiě)：：逯克克成二零一一四年年四月月二十十八日日1、發(fā)電電機(jī)定定子接接地保保護(hù)發(fā)電機(jī)機(jī)定子子接地地是指指發(fā)電電機(jī)定定子繞繞組回回路及及與定定子繞繞組回回路直直接相相連的的一次次系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)生生的單單相接接地短短路，，而發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)定子子接地地保護(hù)護(hù)是反反應(yīng)上上述單單相接接地故故障的的主保保護(hù)。。發(fā)電機(jī)機(jī)是電電廠的的核心心部分分，定定子結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，，不易易檢修修，對(duì)對(duì)于發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)定子子的保保護(hù)尤尤為重重要。。由于于發(fā)電電機(jī)內(nèi)內(nèi)部故故障中中，發(fā)發(fā)生定定子單單相接接地故故障的的比例例較高高，約約占定定子故故障的的70~80%。同同時(shí)由由于接接地故故障的的存在在，會(huì)會(huì)引起起接地地弧光光過(guò)電電壓，，可能能導(dǎo)致致發(fā)電電機(jī)其其它位位置絕絕緣的的破壞壞，形形成危危害嚴(yán)嚴(yán)重的的相間間或匝匝間短短路故故障。。為防防止重重大設(shè)設(shè)備損損壞事事故，，國(guó)家家相關(guān)關(guān)規(guī)程程規(guī)定定，容容量為為100MW及以上上的發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)應(yīng)裝裝設(shè)100%定子接接地保保護(hù)。。2、發(fā)電電機(jī)定定子接接地故故障的的分類(lèi)類(lèi)定子接接地時(shí)時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)短可可分為為瞬時(shí)時(shí)接地地、斷斷續(xù)接接地和和永久久接地地；按接地地范圍圍可分分為內(nèi)內(nèi)部接接地和和外部部接地地；按接地地性質(zhì)質(zhì)可分分為金金屬性性接地地、電電弧接接地和和電阻阻接地地；按接地地原因因可分分為真真接地地和假假接地地。3、引起起發(fā)電電機(jī)定定子接接地的的原因因異物落落入引引起定定子接接地，，如小小動(dòng)物物等使使發(fā)電電機(jī)一一次回回路的的帶電電導(dǎo)體體經(jīng)異異物接接地。。定子繞組絕絕緣損壞。。除了絕緣緣老化外還還有各種外外部原因引引起絕緣損損壞。如定定子鐵芯疊疊裝松動(dòng)、、絕緣表面面落下導(dǎo)電電性物體（（如鐵屑））、繞組線線棒在槽中中固定不緊緊等，在運(yùn)運(yùn)行中產(chǎn)生生振動(dòng)使絕絕緣損壞；；制造發(fā)電電機(jī)時(shí)，線線棒絕緣留留有局部缺缺陷，運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子零零件飛出，，定子端部部固定零件件幫扎不緊緊，定子端端部接頭開(kāi)開(kāi)焊等因素素均能引起起絕緣損壞壞。4、引起發(fā)電電機(jī)定子接接地的原因因發(fā)電機(jī)引出出線封母的的絕緣瓷瓶瓶受潮或臟臟物引起定定子回路接接地。與發(fā)電機(jī)引引出線相連連接的一次次設(shè)備故障障造成接地地，如PT、避雷器、、電容等。。發(fā)電機(jī)定子子繞組內(nèi)冷冷水漏水或或內(nèi)冷卻水水導(dǎo)電率嚴(yán)嚴(yán)重超標(biāo)，，引起接地地。發(fā)變組單元元接線中，，勵(lì)磁變高高壓側(cè)、主主變低壓側(cè)側(cè)或高廠（（公）變高高壓側(cè)繞組組內(nèi)部發(fā)生生單相接地地，都可能能引起定子子接地信號(hào)號(hào)。定子接地保保護(hù)零序電電壓取自發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)端端PT開(kāi)口三角時(shí)時(shí)，若PT一次保險(xiǎn)熔熔斷，也會(huì)會(huì)發(fā)定子接接地信號(hào)。。5、發(fā)電機(jī)定定子接地保保護(hù)的配置置發(fā)電機(jī)定子子接地保護(hù)護(hù)的種類(lèi)很很多：有疊疊加電源式式、外加電電源注入式式、零序電電壓式、零零序電流式式及雙頻式式等。目前前廣泛采用用的是雙頻頻式100%的定子接地地保護(hù)，和和外加電源源注入式定定子接地保保護(hù)。雙頻式100%的定子接地地保護(hù)：由由基波零序序電壓式接接地保護(hù)與與三次諧波波式接地保保護(hù)構(gòu)成，，能檢查出出發(fā)電機(jī)內(nèi)內(nèi)部的任何何點(diǎn)的接地地故障。注入式定子子接地保護(hù)護(hù)：由低頻頻注入電源源和保護(hù)裝裝置兩部分分共同實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。其中輔輔助電源裝裝置提供外外加低頻電電源，將低低頻電壓電電流信號(hào)注注入到發(fā)電電機(jī)定子繞繞組中。保保護(hù)裝置檢檢測(cè)注入的的低頻電壓壓、電流信信號(hào)，當(dāng)發(fā)發(fā)電機(jī)定子子繞組發(fā)生生接地故障障，注入的的電壓、電電流信號(hào)隨隨之發(fā)生變變化，保護(hù)護(hù)裝置可準(zhǔn)確計(jì)算算出接地故故障電阻的的阻值，完完成100%定子接地保保護(hù)。6、我廠發(fā)電電機(jī)定子接接地保護(hù)的的配置我廠#1~#4機(jī)組發(fā)電機(jī)機(jī)定子接地地保護(hù)均采采用兩套南南瑞繼保RCS-985發(fā)變組成套套保護(hù)裝置置中的基波波零序電壓壓保護(hù)和三三次諧波保保護(hù)構(gòu)成100%發(fā)電機(jī)定子子接地保護(hù)護(hù)。其中零零序電壓保保護(hù)動(dòng)作于于跳閘、三三次諧波電電壓保護(hù)僅僅動(dòng)作于信信號(hào)。我廠#5、#6機(jī)組發(fā)電機(jī)保保護(hù)A屏采用南瑞低低頻注入式定定子接地保護(hù)護(hù)，B屏采用南瑞基基波零序電壓壓定子接地保保護(hù)+三次諧波定子子接地保護(hù)。。其中B屏三次諧波保保護(hù)動(dòng)作于信信號(hào)，其它動(dòng)動(dòng)作于跳閘。。14:347、基波零序電電壓保護(hù)原理理圖如上圖所示為為零序電壓接接地保護(hù)原理理示意圖，其其中，零序電電壓可取自機(jī)機(jī)端，也可取取自中性點(diǎn)，，對(duì)于我廠來(lái)來(lái)說(shuō)，#1~#6發(fā)電電機(jī)機(jī)零零序序電電壓壓定定子子接接地地保保護(hù)護(hù)中中的的3U0均取取自自中中性性點(diǎn)點(diǎn)接接地地變變二二次次側(cè)側(cè)。。14:348、中中性性點(diǎn)點(diǎn)通通過(guò)過(guò)變變壓壓器器接接地地方方式式的發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)定定子子單單相相接接地地時(shí)時(shí)的的等等值值電電路路和和零零序序電電壓壓的的計(jì)計(jì)算算計(jì)算算接接地地故故障障基波波零零序序電壓壓的的簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化等等值值電電路路如如下下圖圖所所示示：：定子子繞繞組組接接地地時(shí)時(shí)的的的的基基波波零序序電壓壓等等值值電電路路由左左圖圖可可得得：：根據(jù)據(jù)3U。的的計(jì)計(jì)算算公公式式，，當(dāng)當(dāng)故故障障發(fā)發(fā)生生在在機(jī)機(jī)端端時(shí)時(shí)零零序序電電壓壓最最大大，，故故障障點(diǎn)點(diǎn)越越靠靠近近中中性性點(diǎn)點(diǎn)，，零零序序電電壓壓越越小小，，所所以以零零序序電電壓壓定定子子接接地地保保護(hù)護(hù)的的整整定定值值為為了了避避開(kāi)開(kāi)正正常常運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生的的不不平平衡衡電電壓壓，，故故在在發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)中中性性點(diǎn)點(diǎn)存存在在著著死死區(qū)區(qū)，，保保護(hù)護(hù)區(qū)區(qū)一一般般只只能能達(dá)達(dá)到到定定子子繞繞組組的的85~95%。。如圖所所示為為定子子繞組組單相相接地地故障障時(shí)，，零序序電壓壓與故故障點(diǎn)點(diǎn)的關(guān)關(guān)系圖圖。14:349、基波波零序序電壓壓定子子接地地保護(hù)護(hù)動(dòng)作作方程程Un0＞U0zd式中Un0為發(fā)電電機(jī)中中性點(diǎn)點(diǎn)零序序電壓壓，U0zd為零序序電壓壓定值值?；懔阈螂婋妷罕１Ｗo(hù)設(shè)設(shè)兩段段定值值，一一段為為靈敏敏段，，另一一段為為高定定值段段。當(dāng)變壓壓器高高壓側(cè)側(cè)發(fā)生生接地地故障障時(shí)，，由于于變壓壓器高高低繞繞組之之間有有電容容存在在，在在發(fā)電電機(jī)機(jī)機(jī)端也也會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生零零序電電壓。。因此此，為為了保保證選選擇性性，為為防止止區(qū)外外故障障時(shí)定定子接接地基基波零零序電電壓靈靈敏段段誤動(dòng)動(dòng)，靈靈敏段段動(dòng)作作于信信號(hào)。。高定值值段基基波零零序電電壓保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作于于跳閘閘。基波零零序電電壓保保護(hù)其其動(dòng)作作方程程為：：10、基波波零序序電壓壓定子子接地地保護(hù)護(hù)動(dòng)作作邏輯輯如圖為為基波波零序序電壓壓保護(hù)護(hù)動(dòng)作作邏輯輯，當(dāng)零序序電壓壓取自自發(fā)電電機(jī)機(jī)機(jī)端TV的開(kāi)口口△繞繞組時(shí)時(shí)為防防止TV斷線時(shí)時(shí)保護(hù)護(hù)誤動(dòng)動(dòng)需要要裝設(shè)設(shè)TV斷線閉閉鎖。。14:3411、三次次諧波波零序序電壓壓保護(hù)護(hù)發(fā)電機(jī)機(jī)正常常運(yùn)行行時(shí)，，通過(guò)過(guò)繞組組對(duì)地地分布布電容容和發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)所連連設(shè)備備對(duì)地地電容容，形形成機(jī)機(jī)端側(cè)側(cè)和中中性點(diǎn)點(diǎn)側(cè)對(duì)對(duì)地零零序三三次諧諧波零零序電電壓Us、Un。當(dāng)靠近中性性點(diǎn)附近發(fā)發(fā)生接地故故障時(shí)，Un減小，Us增大。故障障點(diǎn)越靠近近中性點(diǎn)，，變化的越越明顯。因因此，利用用三次諧波波電壓與相相對(duì)變化的的特征可以以構(gòu)成定子子繞組接地地保護(hù)并有有效地消除除中性點(diǎn)附附近的保護(hù)護(hù)死區(qū)。概念：如右圖所示示為三次諧諧波電壓保護(hù)示意圖圖14:3411、三次諧波波零序電壓壓保護(hù)■三次諧諧波電壓比比率定子接接地保護(hù)三次諧波電電壓比率判判據(jù)只保護(hù)護(hù)發(fā)電機(jī)中中性點(diǎn)25％左右的定定子接地，，機(jī)端三次次諧波電壓壓取自機(jī)端端開(kāi)口三角角零序電壓壓，中性點(diǎn)點(diǎn)側(cè)三次諧諧波電壓取取自發(fā)電機(jī)機(jī)中性點(diǎn)變變壓器二次次側(cè)。其動(dòng)作方程程:Ｕ３Ｔ／ＵＵ３Ｎ＞＞Ｋ３ＷＺＺＤ式中:U3T、U3N為機(jī)端和中中性點(diǎn)三次次諧波電壓壓值,K3wzd為三次諧波波電壓比值值整定值。。機(jī)組并網(wǎng)前前后，機(jī)端端等值容抗抗有較大的的變化，因因此三次諧諧波電壓比比率關(guān)系也也隨之變化化，本裝置置在機(jī)組并并網(wǎng)前后各各設(shè)一段定定值，隨機(jī)機(jī)組出口斷斷路器位置置接點(diǎn)變化化自動(dòng)切換換。14:3411、三次諧波波零序電壓壓保護(hù)■三次諧波波電壓差動(dòng)動(dòng)定子接地地保護(hù)三次諧波電電壓差動(dòng)判判據(jù)：式中U3T、U3N為機(jī)端、中中性點(diǎn)三次次諧波電壓壓向量，Kt為自動(dòng)跟蹤蹤調(diào)整系數(shù)數(shù)向量，Kre為三次諧波波差動(dòng)比率率定值。本本判據(jù)在機(jī)機(jī)組并網(wǎng)后后且負(fù)荷電電流大于0.2Ie(發(fā)電機(jī)額定定電流)時(shí)自動(dòng)投入入。并網(wǎng)前的發(fā)發(fā)電機(jī)，機(jī)機(jī)端及中性性點(diǎn)的三次次諧波電壓壓，隨發(fā)電電機(jī)電壓升升高而升高高。并網(wǎng)運(yùn)運(yùn)行的發(fā)電電機(jī)，則機(jī)機(jī)端及中性性點(diǎn)的三次次諧波電壓壓隨發(fā)電機(jī)機(jī)的功率變變化而變化化。當(dāng)有功功增大時(shí)，，機(jī)端及中中性點(diǎn)的三三次諧波電電壓同時(shí)增增大。同時(shí)時(shí)當(dāng)主變高高壓側(cè)系統(tǒng)統(tǒng)（大電流流系統(tǒng)）中中發(fā)生接地地短路故障障時(shí)，零序序電壓可能能通過(guò)主變變高、低兩兩側(cè)繞組之之間的耦合合電容傳遞遞至發(fā)電機(jī)機(jī)側(cè)，三次次諧波電壓壓隨之?dāng)[動(dòng)動(dòng)，因此保保護(hù)存在誤誤動(dòng)的可能能，所以，，目前三次次諧波零序序電壓保護(hù)護(hù)均動(dòng)作于于信號(hào)。10、三次諧諧波零序序電壓保保護(hù)動(dòng)作作邏輯如圖為三三次諧波波零序電電壓保護(hù)護(hù)動(dòng)作邏邏輯，目目前三次次諧波電電壓保護(hù)護(hù)動(dòng)作信信號(hào)。輔助電源源裝置（（RCS-985U）將低頻頻電壓加加在負(fù)載載電阻Rn上，并并通過(guò)過(guò)接地地變壓壓器，，將低低頻電電壓信信號(hào)注注入到到發(fā)電電機(jī)定定子繞繞組對(duì)對(duì)地的的零序序回路路中。。保護(hù)裝裝置（（RCS-985）檢測(cè)測(cè)注入入的電電壓、、電流流信號(hào)號(hào)，通通過(guò)保保護(hù)計(jì)計(jì)算判判斷接接地故故障。。帶通濾濾波器器:通過(guò)20Hz低頻電電壓信信號(hào)，，防止止50Hz電壓倒倒灌入入電源源。11、注入入式定子子接地地保護(hù)護(hù)原理示示意圖圖：基本原原理下圖所所示為為發(fā)電電機(jī)定定子單單相接接地故故障時(shí)時(shí)的定定值電電路：：正常情情況下下，注注入的的低頻頻電流流主要要是流流過(guò)對(duì)對(duì)地電電容的的電容容電流流。當(dāng)對(duì)地地絕緣緣受到到破壞壞，注注入電電流出出現(xiàn)電電阻性性電流流。計(jì)算方方法濾波算法檢測(cè)注注入的的低頻頻電壓壓、電電流，，通過(guò)過(guò)導(dǎo)納納法可可計(jì)算算出接接地過(guò)過(guò)渡電電阻阻阻值，，可以以反映映發(fā)電電機(jī)100%的定子子繞組組單相相接地地。如上所所示，，當(dāng)發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)定子子繞組組對(duì)地地絕緣緣正常常時(shí)，，注入入到定定子繞繞組的的低頻頻電流流主要要是流流過(guò)定定子繞繞組對(duì)對(duì)地電電容的的電容容電流流，當(dāng)當(dāng)對(duì)地地絕緣緣受到到破壞壞，出出現(xiàn)接接地故故障，，注入入的電電流將將流過(guò)過(guò)接地地故障障點(diǎn)，，出現(xiàn)現(xiàn)一部部分電電阻性性電流流。保保護(hù)裝裝置檢檢測(cè)注注入的的低頻頻電壓壓、電電流，，通過(guò)過(guò)導(dǎo)納納法可可準(zhǔn)確確計(jì)算算出接接地故故障的的過(guò)渡渡電阻阻阻值值，計(jì)計(jì)算的的電阻阻阻值值與定定子繞繞組的的接地地故障障位置置無(wú)關(guān)關(guān)，可可以反反映發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)100%的定子子繞組組單相相接地地。（1）動(dòng)作作判據(jù)據(jù)①接地電電阻判據(jù)②接接地零零序電電流判判據(jù)：：（2）輔助助判據(jù)據(jù)——電壓、、電流流回路路異常常閉鎖鎖（保保證裝裝置的的可靠靠性））（3）輔輔助助功功能能———頻率率閉閉鎖鎖12、注注入入式式定定子子接接地地保保護(hù)護(hù)邏輯輯的的組組成成：：跳閘閘段段：：報(bào)警警段段：：接地地電電阻阻定定子子接接地地判判據(jù)據(jù)接地地電電阻阻判判據(jù)據(jù)與與定定子子繞繞組組的的接接地地點(diǎn)點(diǎn)無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)，，可可以以反反映映發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)100%的定定子子繞繞組組單單相相接接地地。。接接地地電電阻阻判判據(jù)據(jù)反反映映發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)定定子子繞繞組組接接地地電電阻阻的的大大小小，，設(shè)設(shè)有有兩兩段段接接地地電電阻阻定定值值，，高高定定值值段段作作用用于于報(bào)報(bào)警警，，低低定定值值段段作作用用于于延延時(shí)時(shí)跳跳閘閘.接地地電電流流定定子子接接地地判判據(jù)據(jù)考慮慮到到當(dāng)當(dāng)接接地地點(diǎn)點(diǎn)靠靠近近發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)端端時(shí)時(shí)，，檢檢測(cè)測(cè)量量中中的的基基波波分分量量會(huì)會(huì)明明顯顯增增加加，，導(dǎo)導(dǎo)致致檢檢測(cè)測(cè)量量中中低低頻頻故故障障分分量量的的檢檢測(cè)測(cè)靈靈敏敏度度受受到到影影響響。。為為了了提提高高此此種種情情況況下下保保護(hù)護(hù)的的靈靈敏敏度度，，增增設(shè)設(shè)接接地地電電流流輔輔助助判判據(jù)據(jù)。。接地地電電流流判判據(jù)據(jù)能能夠夠反反映映距距發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)端端80～90％的的定定子子繞繞組組單單相相接接地地，，而而且且接接地地點(diǎn)點(diǎn)越越靠靠近近發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)端端其其靈靈敏敏度度越越高高，，因因此此能能夠夠很很好好的的與與接接地地電電阻阻判判據(jù)據(jù)構(gòu)構(gòu)成成高高靈靈敏敏的的100%定子子接接地地保保護(hù)護(hù)方方案案。。外加加電電源源回回路路故故障障報(bào)報(bào)警警當(dāng)和和中中的的任任一一個(gè)個(gè)低低于于各各自自的的定定值值時(shí)時(shí)，，認(rèn)認(rèn)為為定定子子接接地地保保護(hù)護(hù)外外加加電電源源回回路路故故障障，，閉閉鎖鎖保保護(hù)護(hù)出出口口并并發(fā)發(fā)出出報(bào)報(bào)警警信信號(hào)號(hào)。。頻率率閉閉鎖鎖在機(jī)機(jī)組組頻頻率率嚴(yán)嚴(yán)重重偏偏離離額額定定值值時(shí)時(shí)，，需需閉閉鎖鎖外外加加電電源源式式定定子子接接地地保保護(hù)護(hù)裝裝置置的的接接地地電電阻阻判判據(jù)據(jù)，，而而接接地地電電流流判判據(jù)據(jù)不不受受影影響響。。在在大大多多數(shù)數(shù)情情況況下下，，發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)在在啟啟停停過(guò)過(guò)程程中中運(yùn)運(yùn)行行至至低低頻頻段段產(chǎn)產(chǎn)生生的的低低頻頻信信號(hào)號(hào)足足夠夠小小，，不不足足以以影影響響注注入入低低頻頻信信號(hào)號(hào)的的準(zhǔn)準(zhǔn)確確測(cè)測(cè)量量，，因因此此通通常常頻頻率率閉閉鎖鎖是是不不需需要要投投入入的的，，目目前前我我廠廠頻頻率率閉閉鎖鎖功功能能亦亦未未投投入入。。13、注入式定子接接地保護(hù)護(hù)的邏輯輯框圖：：保護(hù)范圍圍為100%，靈敏度度一致，，不受接接地位置置影響。。不受發(fā)電電機(jī)運(yùn)行行工況的的影響，，在發(fā)電電機(jī)靜止止、起停停過(guò)程、、空載運(yùn)運(yùn)行、并并網(wǎng)運(yùn)行行、甩負(fù)負(fù)荷等各各種工況況下，均均能可靠靠工作。。可監(jiān)視視定子繞繞組絕緣緣的緩慢慢老化。。接地電阻阻的實(shí)測(cè)測(cè)結(jié)果、、電阻判判據(jù)中的的電阻定定值為一一次值，，更直觀觀。無(wú)需與主主變高壓壓側(cè)接地地后備保保護(hù)配合合。20Hz信號(hào)和工頻頻、分次諧諧波、整數(shù)數(shù)次諧波相相差較大，，機(jī)組正常常運(yùn)行或振振蕩時(shí)不會(huì)會(huì)影響外加加20Hz電阻的計(jì)算算。注入一次繞繞組電壓僅僅為1～3％的額定相相電壓，不不會(huì)損壞定定子繞組絕絕緣。14、注入式定子接地地保護(hù)的特特點(diǎn)：我廠#5、#6機(jī)發(fā)電機(jī)注注入式定子子接地保護(hù)護(hù)其輔助電電源裝置布布置在發(fā)變變組保護(hù)B屏，保護(hù)裝裝置在A屏，電源與與保護(hù)裝置置分開(kāi)布置置的目的是是提高裝置置的抗干擾擾能力。由于于注注入入式式定定子子接接地地保保護(hù)護(hù)不不受受接接地地位位置置影影響響，，保保護(hù)護(hù)范范圍圍為為100%，靈靈敏敏度度一一致致，，因因此此對(duì)對(duì)于于#5、#6機(jī)組組來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，，若若中中性性點(diǎn)點(diǎn)封封母母或或接接地地變變因因進(jìn)進(jìn)水水等等導(dǎo)導(dǎo)致致絕絕緣緣異異常常時(shí)時(shí)，，將將直直接接造造成成定定子子接接地地保保護(hù)護(hù)動(dòng)動(dòng)作作機(jī)機(jī)組組跳跳閘閘，，而而對(duì)對(duì)于于#1~#4機(jī)組，，發(fā)生生上述述異常常時(shí)由由于保保護(hù)型型式的的不同同，機(jī)機(jī)組可可能不不跳閘閘，僅僅三次次諧波波電壓壓保護(hù)護(hù)發(fā)報(bào)報(bào)警信信號(hào)。。因此此，對(duì)對(duì)于#5、#6機(jī)組，，發(fā)電電機(jī)所所有一一次部部分的的防水水、防防潮顯顯得尤尤為重重要，，稍有有異常常即會(huì)會(huì)導(dǎo)致致保護(hù)護(hù)動(dòng)作作機(jī)組組跳閘閘。該保護(hù)護(hù)在發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)停機(jī)機(jī)時(shí)也也起作作用，，因此此#5、#6機(jī)組在在停機(jī)機(jī)時(shí)發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)一次次部分分掛地地線或或合接接地刀刀閘時(shí)時(shí)，該該保護(hù)護(hù)也會(huì)會(huì)動(dòng)作作。14、注入入式定子子接地地保護(hù)護(hù)的特點(diǎn)點(diǎn)：（1）#3發(fā)電機(jī)機(jī)定冷冷水電電導(dǎo)異異常升升高導(dǎo)導(dǎo)致定定子接接地報(bào)報(bào)警事事件2012年07月20日11：10，#3機(jī)組負(fù)負(fù)荷600MW，在進(jìn)進(jìn)行投投入#3發(fā)電機(jī)機(jī)定冷冷水除除氧裝裝置過(guò)過(guò)程中中定冷冷水電電導(dǎo)突突然升升高（（畫(huà)面面顯示示已滿滿量程程成紫紫色）），#3發(fā)電機(jī)機(jī)保護(hù)護(hù)A柜來(lái)定定子接接地保保護(hù)報(bào)報(bào)警信信號(hào)，，立即即停止止操作作并對(duì)對(duì)定冷冷水水水質(zhì)補(bǔ)補(bǔ)排降降低電電導(dǎo)后后報(bào)警警消失失，查查看保保護(hù)裝裝置，，為三三次諧諧波電電壓保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作發(fā)發(fā)報(bào)警警信號(hào)號(hào)，異異常時(shí)時(shí)機(jī)端端三次次諧波波電壓壓上升升至1.76V，中性性點(diǎn)三三次諧諧波電電壓至至1.3V，達(dá)到到三次次諧波波比率率保護(hù)護(hù)動(dòng)作作值。。15、異常常事件件回顧顧#3發(fā)電機(jī)機(jī)定子子接地地保護(hù)護(hù)定值值如下下：序號(hào)定值名稱(chēng)定值范圍整定步長(zhǎng)單位整定值1零序電壓定值1-200.01V52零序電壓高定值1-200.01V103零序電壓延時(shí)0-100.01S2.54并網(wǎng)前三次諧波比率定值0.5-100.01

1.65并網(wǎng)后三次諧波比率定值0.5-100.01

1.06三次諧波差動(dòng)定值0.1-20.01

0.37三次諧波保護(hù)延時(shí)0-100.01s68跳閘控制字0000-FFFF1.00

0079以下是運(yùn)行方式控制字整定‘1’表示投入，‘0’表示退出1零序電壓保護(hù)報(bào)警投入0,1中性點(diǎn)電壓

12零序電壓保護(hù)跳閘投入0,1中性點(diǎn)電壓

03三次諧波比率報(bào)警投入0,1

14三次諧波差動(dòng)報(bào)警投入0,1

15三次諧波比率跳閘投入0,1

06零序電壓高定值段跳閘投入0,1中性點(diǎn)電壓

1由于三三次諧諧波比比率跳跳閘未未投入入僅投投入報(bào)報(bào)警，，所以以異常常中發(fā)發(fā)報(bào)警警信號(hào)號(hào)，機(jī)機(jī)組未未跳閘閘。異常時(shí)時(shí)畫(huà)面面顯示示發(fā)電電機(jī)零零序電電壓上上升至至約350V，未達(dá)達(dá)到零零序電電壓保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作值值，保保護(hù)未未動(dòng)作作。此次異異常中中機(jī)端端和中中性點(diǎn)點(diǎn)三次次諧波波電壓壓比為為1.76/1.3，已達(dá)達(dá)到保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作設(shè)設(shè)定值值，保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作正正確。。（2）#5發(fā)電機(jī)機(jī)定冷冷水電電導(dǎo)異異常升升高導(dǎo)導(dǎo)致注注入式式定子子接地地保護(hù)護(hù)動(dòng)作作跳閘閘事件件2014年04月04日3：42，#5機(jī)組負(fù)荷492MW，在定冷水水電導(dǎo)率超超標(biāo)在定冷冷水進(jìn)行補(bǔ)補(bǔ)排過(guò)程中中循環(huán)水串串入定冷水水系統(tǒng)導(dǎo)致致定冷水電電導(dǎo)異常升升高（畫(huà)面面顯示10us/cm，實(shí)際已滿滿量程就地地實(shí)測(cè)約60us/cm），#5發(fā)電機(jī)保護(hù)護(hù)A柜注入式定定子接地保保護(hù)動(dòng)作機(jī)機(jī)組跳閘。。保護(hù)B柜基波零序序電壓保護(hù)護(hù)和三次諧諧波電壓保保護(hù)均未啟啟動(dòng)。#5發(fā)電機(jī)定子子接地保護(hù)護(hù)故障波形形與正常波波形因定冷水電電導(dǎo)異常升升高，裝置置所測(cè)發(fā)電電機(jī)定子對(duì)對(duì)地電阻已已低至249.7Ω(二次值），，折算成一一次值已達(dá)達(dá)到接地電電阻保護(hù)動(dòng)動(dòng)作值，保保護(hù)動(dòng)作正正確。正常情況下下，裝置所所測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)定子對(duì)地地電阻3000Ω（該值為二二次值，且且為裝置最最大顯示值值）。#5發(fā)電機(jī)注入入式定子接接地保護(hù)定定值如下：：序號(hào)定值名稱(chēng)定值范圍整定步長(zhǎng)單位整定值1測(cè)量電阻報(bào)警定值KΩ102測(cè)量電阻跳閘定值KΩ3.03報(bào)警延時(shí)S1.04跳閘延時(shí)S2.55零序電流跳閘定值A(chǔ)0.1006電壓回路監(jiān)視定值V

0.037電流回路監(jiān)視定值mA1.168相角補(bǔ)償值度352.49電阻補(bǔ)償值Ω1.910電抗補(bǔ)償值Ω10.611并聯(lián)電阻補(bǔ)償值Ω3000.012電阻折算系數(shù)12.0413跳閘控制字0000-FFFF1.00

0079以下是運(yùn)行方式控制字整定‘1’表示投入，‘0’表示退出1測(cè)量電阻報(bào)警投入0,1

12測(cè)量電阻跳閘投入0,1

13零序電流跳閘投入0,1

14頻率閉鎖投入0,1

05補(bǔ)償試驗(yàn)狀態(tài)投入0,1

0該值為一次次值，保護(hù)護(hù)動(dòng)作時(shí)測(cè)測(cè)量電阻值值二次值為為249.7Ω，折算成一一次值為3.006KΩ，由于裝置置延時(shí)原因因?qū)嶋H已達(dá)達(dá)到保護(hù)動(dòng)動(dòng)作設(shè)定值值，保護(hù)動(dòng)動(dòng)作正確。。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回回路（包括轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞組）絕絕緣破壞會(huì)引引起轉(zhuǎn)子繞組組匝間短路和和勵(lì)磁回路一一點(diǎn)接地故障障以及兩點(diǎn)接接地故障。發(fā)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回回路一點(diǎn)接地地故障很常見(jiàn)見(jiàn)，而兩點(diǎn)接接地故障也時(shí)時(shí)有發(fā)生。勵(lì)勵(lì)磁回路一點(diǎn)點(diǎn)接地故障，，對(duì)發(fā)電機(jī)并并未造成危害害，如果發(fā)生生兩點(diǎn)接地故故障，則將嚴(yán)嚴(yán)重威脅發(fā)電電機(jī)的安全。。當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁回路發(fā)生兩兩點(diǎn)接地故障障時(shí)，由于故故障點(diǎn)流過(guò)相相當(dāng)大的故障障電流而燒傷傷轉(zhuǎn)子本體；；由于部分繞繞組被短接，，勵(lì)磁電流增增加，可能因因過(guò)熱而燒傷傷勵(lì)磁繞組；；同時(shí)，部分分繞組被短接接后，使得氣氣隙磁通失去去平衡，從而而引起振動(dòng)，，特別是多極極發(fā)電機(jī)會(huì)引引起嚴(yán)重的振振動(dòng)，甚至?xí)?huì)造成災(zāi)難性性的后果。此此外，汽輪發(fā)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回回路兩點(diǎn)接地地，還可能是是軸系和汽機(jī)機(jī)磁化。因此此，應(yīng)該避免免勵(lì)磁回路的的兩點(diǎn)接地故故障。16、關(guān)于于發(fā)電電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地保保護(hù)●我廠#5、#6機(jī)組發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子子接地地保護(hù)護(hù)采用用兩套套南瑞瑞RCS-985RE注入式式轉(zhuǎn)子子接地地保護(hù)護(hù)，布布置在在勵(lì)磁磁操作作柜后后?！窕驹恚海何覐S廠注入入式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地保保護(hù)采采用雙雙端注注入式式，即即在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞繞組的的正負(fù)負(fù)兩端端與大大軸之之間注注入一一個(gè)48V電壓，，通過(guò)過(guò)裝置置內(nèi)部部電子子開(kāi)關(guān)關(guān)定時(shí)時(shí)切換換，使使外加加電源源模塊塊輸出出偏移移方波波電壓壓，實(shí)實(shí)時(shí)求求解轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子一一點(diǎn)接接地電電阻，，反應(yīng)應(yīng)發(fā)電電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子對(duì)對(duì)大軸軸絕緣緣電阻阻的下下降，，同時(shí)時(shí)通過(guò)過(guò)判斷斷接地地位置置的變變化實(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子兩兩點(diǎn)接接地保保護(hù)。?！褶D(zhuǎn)子一一點(diǎn)接接地設(shè)設(shè)置靈靈敏段段和普普通段段，均均動(dòng)作作于報(bào)報(bào)警。?！褶D(zhuǎn)子一一點(diǎn)接接地保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作后后自動(dòng)動(dòng)投入入轉(zhuǎn)子子兩點(diǎn)點(diǎn)接地地保護(hù)護(hù)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作于于跳閘閘。17、關(guān)于于發(fā)電電機(jī)注注入式式轉(zhuǎn)子子接地地保護(hù)護(hù)●下圖為為雙端端注入入式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地保保護(hù)示示意圖圖17、關(guān)于于發(fā)電電機(jī)注注入式式轉(zhuǎn)子子接地地保護(hù)護(hù)與注入入定子子接地地保護(hù)護(hù)不同同的是是注入入式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地保保護(hù)無(wú)無(wú)需輔輔助電電源裝裝置，，注入入電壓壓由保保護(hù)裝裝置自自產(chǎn)，，該保保護(hù)裝裝置布布置在在勵(lì)磁磁控制制柜后后。發(fā)電機(jī)機(jī)大軸軸接地地碳刷刷在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地保保護(hù)的的作用用也至至關(guān)重重要，，若其其接觸觸不良良會(huì)直直接保保護(hù)裝裝置對(duì)對(duì)地電電阻的的測(cè)量量準(zhǔn)確確性，，導(dǎo)致致轉(zhuǎn)子子一點(diǎn)點(diǎn)接地地誤報(bào)報(bào)警甚甚至保保護(hù)誤誤動(dòng)。。在轉(zhuǎn)子子繞組組兩段段與大大軸之之間注注入偏偏移方方波電電源，，通過(guò)過(guò)計(jì)算算轉(zhuǎn)子子接地地電阻阻構(gòu)成成轉(zhuǎn)子子一點(diǎn)點(diǎn)接地地保護(hù)護(hù)，通通過(guò)判判斷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地位位置的的變化化實(shí)現(xiàn)現(xiàn)轉(zhuǎn)子子兩點(diǎn)點(diǎn)接地地保護(hù)護(hù)?！裣聢D為為雙端端注入入式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地保保護(hù)原原理圖圖17、關(guān)于于發(fā)電電機(jī)注注入式式轉(zhuǎn)子子接地地保護(hù)護(hù)圖中Rx為測(cè)量量回路路電阻阻，Ry為注入入大功功率電電阻，，Us為注入電電源模塊塊，Rg為轉(zhuǎn)子繞繞組對(duì)大大軸絕緣緣電阻。。注入電壓壓通過(guò)注注入電阻阻、轉(zhuǎn)子子對(duì)地電電容和對(duì)對(duì)地電阻阻、測(cè)量量回路電電阻構(gòu)成成回路，，在轉(zhuǎn)子子絕緣良良好的情情況下，，理論上上其對(duì)地地電阻可可為無(wú)窮窮大，注注入電壓壓通過(guò)對(duì)對(duì)地電容容返回，，在測(cè)量量回路電電阻Rx所測(cè)回采采正半波波和負(fù)半半波穩(wěn)態(tài)態(tài)電壓一一致。當(dāng)轉(zhuǎn)子發(fā)發(fā)生接地地故障時(shí)時(shí)，由于于Rg的作用，，使得轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子對(duì)地地電容充充電時(shí)間間常數(shù)發(fā)發(fā)生變化化，在測(cè)測(cè)量回路路電阻Rx所測(cè)回采采穩(wěn)態(tài)電電壓隨之之發(fā)生變變化，進(jìn)進(jìn)而計(jì)算算轉(zhuǎn)子對(duì)對(duì)地絕緣緣電阻。。（1）一點(diǎn)接接地動(dòng)作作判據(jù)接地電阻阻判據(jù)（2）輔助判判據(jù)——電壓回路路異常閉鎖鎖（保證證裝置的的可靠性性）當(dāng)外加電電源電壓壓小于80%的正常電電壓時(shí)，，瞬時(shí)閉閉鎖轉(zhuǎn)子子一點(diǎn)接接地保護(hù)護(hù)，并延延時(shí)10S發(fā)外加電電源異常常報(bào)警，，在外加加電源電電壓波動(dòng)動(dòng)時(shí)，閉閉鎖轉(zhuǎn)子子一點(diǎn)接接地保護(hù)護(hù)。（3）輔輔助助功功能能———當(dāng)CPU檢測(cè)測(cè)到到裝裝置置本本省省硬硬件件故故障障時(shí)時(shí)，，發(fā)發(fā)裝裝置置閉閉鎖鎖信信號(hào)號(hào)。。18、注注入入式式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子接接地地保保護(hù)護(hù)邏輯輯的的組組成成：：靈敏敏段段：：Rg<Rgsetl動(dòng)作作于于信信號(hào)號(hào)普通通段段：Rg<Rgseth動(dòng)作于于信號(hào)號(hào)（4）兩點(diǎn)點(diǎn)接地地判據(jù)據(jù)在轉(zhuǎn)子子一點(diǎn)點(diǎn)接地地動(dòng)作作于報(bào)報(bào)警時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)轉(zhuǎn)子子接地地電阻阻Rg小于普普通段段定值值，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子一一點(diǎn)接接地保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作后后，經(jīng)經(jīng)延時(shí)時(shí)自動(dòng)動(dòng)投入入轉(zhuǎn)子子兩點(diǎn)點(diǎn)接地地保護(hù)護(hù)，當(dāng)當(dāng)接地地位置置a改變達(dá)達(dá)一定定值時(shí)時(shí)判為為轉(zhuǎn)子子兩點(diǎn)點(diǎn)接地地，動(dòng)動(dòng)作于于跳閘閘。兩兩點(diǎn)接接地判判據(jù)如如下：：19、注入入式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子一一點(diǎn)接接地保保護(hù)邏邏輯圖圖：20、注入入式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子兩兩點(diǎn)接接地保保護(hù)邏邏輯圖圖：雙端注注入原原理可可實(shí)時(shí)時(shí)計(jì)算算轉(zhuǎn)子子接地地位置置，進(jìn)進(jìn)而通通過(guò)接接地位位置的的變化化實(shí)現(xiàn)現(xiàn)轉(zhuǎn)子子兩點(diǎn)點(diǎn)接地地保護(hù)護(hù)。不受轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞繞組對(duì)對(duì)地電電容的的影響響，不不受高高次諧諧波分分量的的影響響，接接地電電阻測(cè)測(cè)量精精度高高。保護(hù)靈靈敏度度與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子接接地位位置無(wú)無(wú)關(guān)，，保護(hù)護(hù)無(wú)死死區(qū)，，在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞繞組上上任一一點(diǎn)接接地都都有很很高的的靈敏敏度。。在轉(zhuǎn)子子未加加勵(lì)磁磁電壓壓的情情況下下也能能監(jiān)視視轉(zhuǎn)子子絕緣緣情況況，但但此時(shí)時(shí)無(wú)法法判斷斷接地地位置置。對(duì)于雙重重配置化化配置的的轉(zhuǎn)子接接地保護(hù)護(hù)，為防防止兩套套保護(hù)間間相互干干擾，只只允許投投入其中中一套（（乒乓式式和注入入式均如如此），，我廠兩兩套注入入式轉(zhuǎn)子子保護(hù)裝裝置間設(shè)設(shè)有切換換開(kāi)關(guān)，目前正常運(yùn)運(yùn)行中投入第第一套保護(hù)，，另一套做備備用。21、注入式轉(zhuǎn)子子接地保護(hù)的特特點(diǎn)：22、我廠注入式式轉(zhuǎn)子接地保護(hù)定值：序號(hào)定值名稱(chēng)定值范圍整定步長(zhǎng)整定值1一點(diǎn)接地靈敏段電阻定值0.1-100.0KΩ0.0120KΩ2一點(diǎn)接地電阻定值0.1-100.0KΩ0.0110KΩ3一點(diǎn)接地報(bào)警延時(shí)0-10s0.015.0s4一點(diǎn)接地跳閘延時(shí)0-10s0.