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同步发电机转子接地故障点的查找方法

时间:2018-08-29        阅读:loading... 次        来源:致卓测控
文章标题:同步发电机转子接地故障点的查找方法关  键 词:同步,发电机,转子,接地故障点,查找方法概      述:对于高速和高温下才出现的转子接地,说明故障部位与地之间间隙很小,在高电压下有可能会击穿放电。通常测量转子的绝缘电阻采用500V的绝缘电阻测试仪,查找故障点时可用2500V绝缘电阻测试仪,或用直流高压发生器升压。应注意的是,所施加的直流电压不宜大于10倍额定励磁电压。

1、转子接地故障概述

按接地故障的特点,可以分为以下几类:

(1) 高阻性接地,

(2) 低阻性接地或金属性接地;

(3) 稳定接地,转子接地与其它因素无关;

(4) 不稳定接地。不稳定接地又分为以下几种:

       a. 在高转速下才出现接地,这种接地与离心力有关,接地部位通常发生在外圆,如护环下或槽楔下或外圆的引线等;

       b. 在低转速下出现接地,高转速下接地现象消失,这种接地往往发生在槽底或靠近内圆的部件,这种接地故障的查找与稳定接地相同;

       c. 温度升高后接地,这种接地与转子绕组的热膨胀有关,多发生在绕组的端部;

       d. 接地的出现与转速和温度的升高均有关,故障部位多发生在靠近外圆的端部绕组。

2、转子接地故障点的查找

2.1 直流压降法

直流压降法的原理如图1-1所示,可在运行情况下出现接地时分别测量正滑环或负滑环的对地电压U1和U2和正负滑环间的电压U。对于稳定接地故障,也可以在停机状态外加直流电压进行,例如用ZC-205A直流电阻测试仪或ZC-302回路电阻测试仪的大电流档作为试验电源,用数字万用表测量电压。

直流压降法示意图
图1-1 直流压降法示意图

经推导后有如下关系:

       U1/(U1﹢U2)﹦X1/X       (14.1)

       U2/(U1﹢U2)﹦X2/X       (14.2)

当接地电阻R较小,而且电压表内阻足够大时,U1+U2≈U

式中,X、X1、X2可根据实际情况定义,可以是磁极数,也可以是匝数,还可以是长度。

例:某水轮发电机转子共有96个磁极,转子出现接地时,测量得U1为30V,U2为60V,求接地位置。

解:此时X=96,根据式(14.1)计算:

       X1﹦U1/(U1﹢U2)×X﹦30/(30﹢60)×96﹦32

即:接地点位于距正滑环32~33个磁极之间。

如果确定了接地的磁极,也可以用同样的方法确定接地点位于那一匝,此时直流电压加在单个磁极的首尾端,X为磁极的总匝数。

2.2 绝缘电阻测试仪或高压直流法

对于高速和高温下才出现的转子接地,说明故障部位与地之间间隙很小,在高电压下有可能会击穿放电。通常测量转子的绝缘电阻采用500V的ZC-430A绝缘电阻测试仪,查找故障点时可用2500V的ZC-430A绝缘电阻测试仪,或用ZC-540直流高压发生器升压。应注意的是,所施加的直流电压不宜大于10倍额定励磁电压。在加压时,如果故障点击穿(泄漏电流增加或绝缘电阻上不去),可根据放电声和火光判断故障点。

2.3 分段法

当转子存在多点接地时,用压降法计算出来的接地位置是虚假的,此时可将转子绕组分段,结合压降法逐段排除。

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