#13机转子一点接地发信报警分析

倪祖霞

摘 要：针对5月29日#13机转子一点接地保护动作，从保护定值、接线、报文等方面进行了分析，查找接地原因。通过对保护的动作行为分析，提出了几点改进建议。

关键词：励磁；转子；接地；定值

5月29日生产运行部反映ECS监控机有频繁报警，检查电气控制室ECS监控机、16米电子间ECS监控机、#13机CSC306D保护器等报文情况判断为#13机转子一点接地发信。检修人员检查大轴接地碳刷情况；#13机停机检查转子接地回路绝缘情况，发现是回路电缆绝缘损坏造成接地，进行绝缘处理。开机后正常。

1 保护发信经过

2014年5月28日9：23#13机并入系统。报文显示情况如下：

①电气控制室ECS监控机 频繁报“#13机保护告警音响 动作”、“#13机保护告警音响 复归”报文。

②16米电子间ECS监控机 “遥信”报文频繁出现，“保护告警”报文只在5月28日#13机开机并列期间出现一次。16米电子间ECS监控机与GPS系统时间滞后44分钟。

③#13机CSC-306D保护器 CSC-306D为数字式发电机保护装置，频繁出现“转子接地低定值段”及电阻值报文。在主画面显示中的Rg为转子接地电阻值，显示偏小。正常时的Rg显示为：

2 检查处理

2.1 检查转子一点接地保护定值，CSC-306D保护器上Rg显示已低于低定值段接地电阻5 kΩ，保护发信正确动作。

2.2 检查#13机接地碳刷情况，进行了清扫、更换。

2.3 检查测量 正极对地电压为0V，负极对地电压为70V，正、负极之间为70V，初步判断为正极接地。当天晚上#13机停机检查转子回路、测量绝缘，发现转子测量碳刷至接线盒处的电缆有破损，进行了绝缘处理。机组运行正常。

2.4 无刷励磁介绍 无刷励磁机是一种小型的交流发电机，其励磁电路安装在定子上，而电枢电路安装在转轴上。励磁发电机输出的三相交流电经过同样安装在电机轴上的三相整流电路整流成直流后，再送入主励磁电路中。通过对励磁发电机的较小直流励磁电流（在定子上）进行控制，就可以调整主发电机的励磁电流二省掉滑环和电刷。

2.5 转子碳刷介绍

2.5.1 转子测量碳刷的作用 山东济南发电设备厂《8JS.461.399 WX18Z安装说明书》中介绍：“3.6.6为了检测转子绕组的对地绝缘情况，转子励磁机端设有两个带电刷的测量滑环。将线直接接到发电机检测设备上，在运行中可检测转子绕组的对地绝缘。”

2.5.2 大轴接地碳刷的作用 ①消除大轴对地的静电电压：发电机在运行中大轴受漏磁作用，产生悬浮电位。在悬浮电位的作用下，必然对轴瓦击穿放电，对轴瓦造成电击侵蚀，同时使润滑油劣化进一步恶化轴瓦的运行环境。②供转子接地保护装置用：如果转子发生绝缘损坏，同转子短接，如果没有接地碳刷的作用，很难检测转子的一点接地，更难避免发生多点接地的造成层间或相间短路。③供测量转子线圈正，负极对地电压用。

2.6 CSC-306D转子接地保护介绍

2.6.1 转子接地保护原理

转子一点接地保护反应转子对大轴绝缘电阻的下降。采用“乒乓式”变电桥原理，其设计思想是：通过电子开关S1、S2轮流切换，改变电桥两臂电阻值的大小。通过求解三种状态下的回路方程，实时计算转子接地电阻和接地位置。

保护的动作判据为： Rg < Rs （1）

式中：Rs为接地电阻值，分两段，高定值段为灵敏段，仅发信；低定值段可发信也可出口。

切换开关采用最新的MOSFET电子器件，具有切换速度快和使用寿命长的优点。保护对切换开关S1和S2有良好的自检功能。此外变电桥式转子一点接地保护与接地点的位置和励磁电压大小无关，在转子绕组任何地点发生接地故障时，均具有很高的灵敏度。

3 转子接地发信分析

通过动作报文、动作发信内容分析此次保护动作。

3.1 动作报文分析 ①#13机保护装置CSC-306D发出“转子接地低定值段”时，“保护运行”绿灯常亮，无其它信号灯亮，仅有报文显示，没有引起检查人员的重视。②ECS上的显示报文比较见表一。从显示内容看为装置总告警报文，即装置任一保护的告警均出此报文。没有具体的保护告警内容，不便于人员查看。

3.2 保护动作发信分析 转子接地保护主要是反应转子对大轴绝缘电阻的下降。其回路包括转子线圈、转子测量碳刷及其回路接线、CSN-3直流分压装置等。此次转子接地是由于转子测量碳刷的连接线至接线盒处发生电缆绝缘破损、与地接触造成，反映的是接线回路的绝缘降低情况，非转子线圈本身绝缘降低。

4 改进措施

4.1 信息档案管理站将对#13机至ECS系统的报文进行梳理，完善。此项工作在机组检修期间进行，同时也将对#4机组的报文进行检查。

4.2 技术人员加强业务学习。其它保护的动作报文应熟悉、理解。保护回路接线应熟悉。

4.3 整理、完善、正式印刷一版#13机、#4机组相关电气二次图，供现场使用。

4.4 建议生产运行部在ECS出现报文后，及时检查相关设备、确认报文动作及内容，联系生产技术科、信息档案管理站等部门检查、分析、处理。

参考文献：

[1]四方公司CSC-306说明书.

[2]许正亚.发电厂继电保护整定计算及其运行技术[M].中国水利水电出版社.

[3]Stephen J. Chapman.电机学（第五版）[M].电子工业出版社.

[4]李基成.现代同步发电机励磁系统设计及应用（第二版）[M].中国电力出版社.