转子一点接地保护原理

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转子一点接地原理突破

叠加交流电压式转子一点接地保护微机化设计探讨

张艳

哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司 哈尔滨阿城区 150302

摘 要：常规的叠加交流电压式转子一点接地保护由于受励磁回路对地分布电容的影响，易误动，灵敏度低，已被淘汰。设计中的微机型叠加交流电压式原理的转子一点接地保护，通过软件计算消除了励磁回路对地分布电容的影响，并保持了原有常规保护的优点，使之成为动作可靠、原理简单、精度高、造价低廉、在停机状况亦可对发电机提供保护的一种先进转子接地保护。叠加交流电压式转子一点接地保护的微机化极大的提高了该类保护的性能。

关键词：转子一点接地；叠加交流; 微机化；分布电容；复数计算

1. 引言

常规的叠加交流电压式转子一点接地保护由于受转子励磁绕组对地分布电容的影响， 灵敏度低，易误动，随着保护的微机化已被淘汰。当前主要替代应用的转子一点接地保护是乒乓式转子一点接地保护、低频注入式转子一点接地保护和微机式叠加直流电压原理的转子一点接地保护。前者在发电机停机状态不能给发电机提供保护，且由于引出碳刷的原因易误动，增加了维护人员的工作量；低频注入式转子一点接地保护原理复杂、造价昂贵、维护困难，且不能完全消除对地分布电容的影响。微机式叠加直流电压原理的转子一点接地保护是对常规叠加直流电压原理的微机化应用，但该保护在发生一点接地的情况下，会导致励磁电压的波动。下面我们探讨如何将叠加交流电压式转子一点接地保护进行微机化设计。

2. 原理接线设计

常规的叠加交流电压式转子一点接地保护，接线简单，没有死区，整个励磁绕组任意一点接地的灵敏度相同，但其简单的将采集到的接地电流作为动作量，不可避免的受励磁回路对地分布电容的影响，应用在大中型机组上时，灵敏度很低。现随着继电保护的微机化，及此类保护新型微机原理的出现，已不再应用。为了将叠加交流电压式转子一点接地保护进行微机化，使其继承其原有的优点，克服其缺点，我们可以在设计上考虑同时采集注入的交流电压和电流矢量，现在我们参照该常规保护的原理接线，设计的接线图见图1。

图1中，左侧为转子一点接地测量装置。T1为注入变压器可设计变比为220/50，可采用UPS供电，保证发电机在停机和开机状态为保护提供持续稳定的注入电源。T2为微安级采集电流互感器可设计变比为1:10。R为限流注入电阻，电阻R的大小可依据机组的大小

来选择，大机组的对地电容Cf较大，仅励磁绕组对地即可达1~2uF,当注入电压为50Hz时，

图1. 叠加交流电压式转子一点接地保护原理接线图

对地容抗仅有3.2~1.6k Ω，正常对地电流可达到31mA,对于旋转励磁的系统此电流可引起滑环接触碳刷的发热加速损耗，可选择适合的电阻R对此电流加以限制。C为隔直耦合电容，用于隔离直流励磁电压，仅其中的谐波成分和注入的基波可以通过，T1、T2对励磁电压中的谐波成分有一定的抑制作用，剩余的谐波谐波成分进入装置后，可经软件数字滤波技术完全滤除。Cf为转子励磁绕组对地分布电容，Rk为转子励磁绕组对地的绝缘电阻。 如图1所示，50Hz交流220v 电压经注入降压变压器T1,通过采样互感器T2的原边、

,注入电流I送入CPU电阻R、电容C注入到励磁绕组。装置将采集到的注入50Hz电压U

进行计算，当计算出的Rk小于整定值时保护动作，如何计算出Rk是设计的关键，下面推导Rk的计算公式看是否可消除对地分布电容Cf对其的影响。

3. 计算公式推导

我们可将原理回路中固有的元件参数输入到装置，参与接地电阻Rk的计算。

设隔直耦合电容C的容抗为Xc,则XC

设分布电容Cf的容抗为XCf,则Xcf1 C1 Cf

设Zk为分布电容和绝缘电阻的并联阻抗， 则ZkRk//jXCfjRkXCf

RkjXCf2RkXcfRX2

k2cfjRk2Xcf2Rk2Xcf （1）

若将励磁绕组中的交流压降和交变感应电动势忽略不计，则注入电流为【转子一点接地保护原理】

IU RjXcZk

,nI（n为电流互感器T2的变比）保护装置根据测量的U，阻抗角和公式

UUI(cosjsin)，可计算出回路阻抗Z， 以复数的形式表示回路阻抗ZI

UUZcos-jsin(cos-jsin) ，回路阻抗Z减去回路固有的RjXc即得到II

励磁绕组对地阻抗，即ZkU(cos-jsin)(RjXc)（2）,式（2）的复数可表达为I

，这里 ZkZk(cosjsin)（3）

UcosRUUIZkcosR-sinXC (5) ；cos (6) ZIIk22

接着我们推导出接地电阻Rk的计算公式，首先将式（1）代入式（3）可得到

Zk

cos42XCfRk2XCfRk4(RX)2k2Cf2RkXCfRXXCf

RX2

k2k2Cf （7） 22XCfRk/(Rk2XCf)Zk

Zk

cos

22Cf (8) 式（7）除以式(8)得Rk (9)，将式（5）、（6）带入式（9）得 2UUcosR-sinXCZkII （10） Rk

UcoscosRI

,I计算出的绝缘电阻R已完全消除了转子对地分布 从式（10）可看出通过测量的Uk

电容Cf的影响，且与励磁电压的大小和接地位置无关。这个计算公式在微机保护通过软件很容易实现。

4. 结论

综上所述，设计的微机式叠加交流电压式转子一点接地保护通过借鉴常规叠加交流电压式转子一点接地的原理，同时采集了注入电压和注入电流的矢量，经过巧妙的复数计算，彻

底的消除了励磁回路对地分布电容对保护的影响，该保护同时继承了常规保护的优点。成功的将叠加交流电压式转子一点接地保护进行微机化，将这一原理重新焕发了新的生命。【转子一点接地保护原理】

参考文献

1. 王维俭 《电气主设备继电保护原理与应用》中国电力出版社 ，2002

转子一点接地保护原理(三)
一例转子一点接地保护误动引起的思考

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一例转子一点接地保护误动引起的思考 作者：张瑞娟

来源：《科技传播》2014年第06期【转子一点接地保护原理】

摘要 哈萨克斯坦玛依纳水电站（简称“玛电”）采用冲击式水轮机组，单机容量150MW，装机总容量300MW。本文就玛电发电机转子一点接地问题做出了详细的分析并提出合理的建议，供同行作为参考。

关键词 转子一点接地；转子两地接地；乒乓式

中图分类号TM3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0105-02

1 系统参数

发电机参数-额定容量：150MW;额定机端电压：15.75KV；额定定子电流：5499A；额定功率因数：0.9；额定励磁电压：268V；额定励磁电流：1589A；空载励磁电压：101V；空载励磁电流：848A；电制动励磁电压：268V；电制动励磁电流1589A.

励磁变：额定容量：1600KVA；一次电压：15.75/1.732KV；二次电压：550V；接线组别：Yd11.制动变：额定容量：180KVA；一次电压：380V；二次电压：130V；接线组别：Yd11

2 转子接地保护原理分析

当发电机在运行中发生转子一点接地故障时，按规程，如故障不能消除，运行两小时应停机检查处理。发生转子一点接地故障后，当班的运行人员应申请停下机组检查：1）对机组转子回路的绝缘检查；2）校验转子一点接地保护装置；3）检查转子外部和内部设备；4）检查保护的控制回路接线和端子。

转子接地保护反映转子回路对地绝缘损坏的故障。装置须引入转子励磁电压和大轴地。当励磁回路发生一点接地故障（转子绕组绝缘损坏）时对发电机并不会造成危害，允许发电机继续运行，所以转子一点接地保护多动作于发信，但应尽快转移负荷，停机检修，避免发生两点接地故障，造成严重后果。

本装置为转子一点接地设置了接地电阻低定值段，对于严重的一点接地，可作用于跳闸。转子两点接地保护在一点接地保护动作后，延时自动投入。本装置利用切换采样原理（乒乓式变桥原理）测量接地故障点位置和接地电阻大小。电路原理见下图。

图1转子接地原理图

转子一点接地保护原理(四)
转子一点接地保护动作原因分析与故障查找

　　本文通过对乌江渡发电厂#1机组两起励磁系统引起的转子一点接地故障的分析，阐述了转子一点接地故障排查方法和励磁系统绝缘故障引起转子一点接地保护动作的机理，强调了加强励磁系统元器件日常检查维护的重要性，并对DGT801A保护采用的叠加直流切换采样原理的转子一点接地保护提出了改进建议。

　　【关键词】转子一点接地 同步变 直流初励回路
　　1 引言
　　乌江渡发电厂位于贵州省遵义县境内，是贵州电网、黔电送粤潮流调控中的主力调峰调频电厂。现有装机容量1250MW（5×250MW），采用静止可控硅励磁系统，配置3套功率整流柜，励磁调节器为SVR2000型微机励磁调节器，发电机保护采用DGT801A微机保护装置，配置有叠加直流切换采样原理的转子一点接地保护。#1机组近期先后发生同步变故障、直流系统接地引起的发电机转子一点接地保护动作。
　　2 同步变故障导致转子一点接地保护动作分析
　　2.1 故障现象
　　#1发电机运行中，上位机报“#1机转子一点接地保护动作”信号，发电机保护装置转子一点接地指示灯点亮，保护装置人机界面显示转子对地电阻为0.6kΩ。
　　2.2 故障分析与查找
　　由于发电机励磁系统元器件众多，不利于故障点查找，将3个励磁功率柜的交流进线刀闸、直流出线刀闸及灭磁开关断开，分段进行绝缘检查试验。
　　对于发电机转子一点接地保护和转子绝缘监测仪来说，其测量回路与接于功率柜交流进线的同步变接地点隔着3组并联的可控硅，机组运行、可控硅导通时，相当于励磁回路与接地点连通，转子一点接地保护测得的对地绝缘电阻接近0，因此发转子一点接地保护动作信号；机组停机后，单个可控硅正向未导通电阻约40kΩ，由于3组功率柜的交流进线和直流输出均并联在一起，因此转子一点接地保护测得的对地绝缘电阻相当于3个可控硅正向未导通电阻的并联。
　　2.3 转子一点接地保护原理分析
　　DGT801A保护所采用的有源切换转子一点接地原理只选用了负端中的一端来形成直流回路，原理是通过一个直流电源把转子绕组的正端或负端和地连接起来，形成一个转子接地保护的直流回路。在电子开关S1导通、截止的两种工况下，测量电压U1的值，计算不同状态下的漏电流，得到对地的绝缘电阻值，从而与接地电阻整定值比较判断保护是否动作。保护原理图如图1，其中R=R1=30kΩ，U=50V，UX为励磁电压，Rg为转子对地绝缘电阻。
　　图中S1为电子开关，由软件控制；Rg为转子接地时的过渡电阻；U1为测量电压。直流电源U由保护装置自产。在电子开关S1闭合和断开两种状态下，测量漏电流IH 和IK，计算转子接地电阻Rg。
　　从保护原理上可以看出，转子一点接地保护由于采用了叠加直流电源的原理，不受转子对地电容的干扰，有较高的可靠性。但保护计算转子一点接地动作判据时，未考虑电子开关S1闭合和断开两种状态下转子电压的变化，这将在转子电压变化较大时造成一定测量误差，甚至在极端情况下会出现误报，如开机升压过程中，转子绝缘良好，S1闭合、断开时UX分别为25V、100V，此时保护测得的闭合电流约为开电流的2倍，计算所得绝缘电阻为0kΩ，此时只能靠保护装置延时来躲开。
　　2.4 故障查找与原因分析
　　判断转子或其励磁回路发生了绝缘降低的异常情况后，断开灭磁开关，对发电机转子绕组、励磁变低压侧、励磁功率柜等进行绝缘检查均显示绝缘良好，未找到故障点。发电机开机至空转时，对发电机转子绝缘进行检测，发现转子绝缘良好、转子一点接地保护未动作，排除了转子磁轭绝缘破损在开机加速离心力作用下发生一点接地故障的可能性。
　　对发电机升压过程中状态发生变化的元器件进行排查发现，将初励回路切换为交流初励回路后，转子一点接地保护所测转子绝缘恢复正常，转子一点接地保护不再动作。进一步检查发现直流初励回路隔离二极管63D被击穿导通，失去反向阻断作用。
　　当发电机升压投入直流初励电源时（即合上67K、断开65K时），发电机转子回路与直流系统直接连通，转子一点接地保护将受直流系统对地电容干扰及对地绝缘下降的影响。由于当时直流正母线存在多个支路绝缘下降现象，直流正母线对地绝缘在40kΩ～100kΩ之间跳变，此时保护装置所测得的转子接地漏电流等于保护自产直流电源（50V）与一号厂直流系统（220V）叠加后作用于对地电阻产生的电流，其电流值随直流系统对地阻值变化而变化（若63D未击穿则不会受直流系统影响），从而造成转子一点保护动作。
　　3 结束语
　　水轮发电机组在运行过程中，由于励磁系统元器件接地、转子受潮或碳刷在运行过程中的粉尘及油污等因素的影响，转子一点接地现象经常发生。
　　对于南自DGT801A保护采用的叠加直流切换采样原理的转子一点接地保护，建议厂家在计算绝缘电阻判据时考虑励磁电压的实时变化，增加在电子开关S1闭合和断开两种状态下对转子电压的测量，或在判据中增加对漏电流幅值的判断，增加保护装置对转子对地绝缘电阻测量的准确度，提高保护可靠性。保护增加对转子电压的测量也有利于在保护装置动作时录制转子电压波形，便于事故分析。
　　作者简介
　　陆健（1982-），男，江苏省泰兴市人。现为贵州省乌江渡发电厂电气工程师，从事电气二次检修工作。
　　柳海波（1981-），男，江西省萍乡市人。现为贵州省乌江渡发电厂电气工程师，从事电气二次技术管理工作。
　　作者单位
　　贵州省乌江渡发电厂 贵州省遵义县 563104

转子一点接地保护原理(五)
发电机转子一点接地保护误发报警信号的原因分析与处理

　　摘 要：发电机在我国的工业化生产中占有重要的地位，能够有效保障工业生产的顺利进行。该文以某电厂的主6kV系统发电机组为例，根据发电机转子一点接地保护的原理和优缺点，对转子一点接地保护误发报警信号的原因和处理方法进行了分析，力求进一步提高发电机的工作效率。

　　关键词：发电机转子 一点接地保护 误发报警信号 原因
　　中图分类号：TM74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（c）-0032-01
　　发电机转子主要由铁芯绕组、护环、滑环、中心环等部件组成，用于产生磁场进而发电。某电厂的主6kV系统发电机组是该厂的主要保安电源，其装机容量虽仅为3×13.5MW，却关系到整个工厂的平稳运行。该机组的原保护是传统继电器屏，在实际工作中无法满足无人运行的现代工作需求，因此工厂采用EDCS综合自动化系统对其进行了改造，并配备了新型微机保护。
　　1 EDCS综合自动化系统概述
　　6kV系统发电机组中的EDCS综合自动化系统能够对运行参数进行远方监测和电气控制，还能把机组的继电保护功能简单化。该机组的保护设备装于主控室的保护屏，数量为两套，分别为主保护单元的EDCS-7350及后备保护单元的EDCS-7340，EDCS-7350用于实现机组主要的继电保护功能，EDCS-7340用于实现部分的保护功能和监测控制功能，两套设备共同工作，以确保机组的继电保护的可靠及准确[1]。其中，发电机的一点接地保护功能通过EDCS-7350设备得以实现，是重要的发电机励磁系统保护。系统使用了乒乓式一点接地保护进行改造，由于发电机励磁回路的二点接地可能会产生故障电流通路，进而对发电机造成损害，因而需要根据一点接地保护的信号来加强监控管理。但改造完成后，其一点接地保护就经常误发报警信号。
　　2 乒乓式转子一点接地保护的原理及优缺点
　　2.1 乒乓式转子一点接地保护的原理
　　发电机转子一点接地保护的逻辑关系为：当接地电阻小于保护定值这一判据条件满足时，转子一点接地保护就会启动，进行转子两点的接地电阻的计算，并投入到转子两点的接地保护中，5s的延时后转子一点接地发出报警信号，如果其后故障的延时条件依然满足，会持续延时600s后再次驱动，同时配置一点接地的出口。在实际工作中，并未配置一点接地的出口。
　　实际中，采取了切换采样式的原理进行转子的一点接地保护。根据其原理，系统于的负极α处通过电阻实现接地，其中是转子的励磁电压，和是检测时的附加电阻，S1和S2两个电子开关的状态受单元时钟脉冲所控制，当S1闭合时则S2会打开，当S1打开时则S2会闭合，两个开关通过打开和闭合的循环实现交替运行，由于其过程与打乒乓球的过程相类似，因而被称为乒乓式转子一点接地保护[2]。
　　通过分析，可以得出以下公式：
　　=-（），α=
　　<时则可判定为出现转子一点接地。
　　在计算保护时应注意，只有>50V，单元才会进行切换采样的操作。为确保和的正确，回路中加入的滤波环节不能过大，否则会使采样值产生较大波动，因此切换采样时，应采用40ms/次的采样时间，即两个交流信号周期，每周期采样16点，除去过大和过小的值后求出平均值，并以平均值计算。
　　2.2 乒乓式转子一点接地保护的优缺点
　　乒乓式一点接地保护的灵敏度较高、保护范围较大且功耗较小，在电力系统中被广泛使用，但这一保护以S1、S2两个开关顺序切换中励磁电压的稳定为基础，缺少对非线性元件在开关切换中造成的暂时性影响的考虑，因此，如果系统的励磁回路进入了一定的交流分量，就会启动保护设备[3]。
　　3 报警信号频发的原因
　　新系统的微机保护在完成改造后即投入使用，电系统的#1、#2发电机也于新III段的母线上开始运作。新系统使用后一段时间，EDCS系统开始频发发电机转子一点接地的报警信号，主机窗口中出现#1机主保转子一点接地的报警启动及消除等信号，排查后并没有在发电机的励磁回路中发现接地点，进而判定这一报警属于误发。对保护记录进行查询后发现，转子接地保护的报警信息发出时转子接地出现<的情况，属于正常报警，且经过计算未发现问题，因而排除了微机保护自身的问题，进而通过测量回路进行原因的排查。
　　示波器测量后的结果显示，系统的励磁回路的电压波形出现了较大失真，波形呈现锯齿形状。根据保护采样原理，采样时间是40ms/次，每个周期采样16次。按未启动计算，每2s进行1次切换采样，S1、S2每次吸合0.25s，并于S2吸和之前和释放之前0.1s内分别对、和、进行采样；按启动计算，每1s进行2次切换采样，S1、S2每次吸合0.25s，同样于S2吸和之前和释放之前0.1s内分别对、和、进行采样。但实际操作时，由于两个采样开关的吸合时间长并且不够稳定，因此在开关的切换上未按照控制脉冲进行控制，造成励磁回路的电压波形出现了较大失真，使实际的采样点在电压信号的波形上形成了不均衡的落点。
　　4 报警频发的解决办法
　　根据工程难度和改造时间等方面的考虑结果，工厂决定对励磁回路的电压信号进行改进进而解决转子一点接地的频繁报警，方案制定如下。
　　第一套方案：把励磁系统的电压信号用作采样开关控制脉冲，同步二者后尽可能使采样点落于采样时间内，并对程序的算法进行优化，使保护的可靠性得到提高。
　　第二套方案：采样回路内增加削波电路，平缓采样波形并使其趋于纹波状，进而满足程序的要求。
　　两套方案中，第一套方案的改造较为困难，同时对程序本身进行改动也会影响到其他保护，因此临时采用了第二套方案，在采样回路内加装了双二极管削波电路。经过改造，励磁电压的波形趋于纹波状，采样点落在波形的任何地方，都能得到满足要求的采样平均值，进而解决了转子一点接地保护误发报警信号的问题。经过改造，类似问题没有再发生过，因而此方案具有极强的可靠性。
　　5 结语
　　乒乓式转子一点接地保护具有较高的灵敏度和较大的保护范围具有极强的实用性，但在实际应用中容易误发报警信号，对其进行采样回路内增加削波电路的改造后，有效地解决了这一问题，保障了工厂发电机组的平稳运行。
　　参考文献
　　[1] 李淑芬.发电机转子一点接地保护误发报警信号的原因及处理[J].电工技术，2013，55（7）：28.
　　[2] 刘向东.30MW汽轮发电机转子一点接地保护误动作分析[J].中国科技博览，2012，16（27）：86.
　　[3] 朱云上.发电机转子接地保护的分析[J].科技传播，2013，23（16）：142.

转子一点接地保护原理(六)
一例转子一点接地保护误动引起的思考

　　摘要 哈萨克斯坦玛依纳水电站（简称“玛电”）采用冲击式水轮机组，单机容量150MW，装机总容量300MW。本文就玛电发电机转子一点接地问题做出了详细的分析并提出合理的建议，供同行作为参考。

　　关键词 转子一点接地；转子两地接地；乒乓式
　　中图分类号TM3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0105-02
　　1 系统参数
　　发电机参数-额定容量：150MW;额定机端电压：15.75KV；额定定子电流：5499A；额定功率因数：0.9；额定励磁电压：268V；额定励磁电流：1589A；空载励磁电压：101V；空载励磁电流：848A；电制动励磁电压：268V；电制动励磁电流1589A.
　　励磁变：额定容量：1600KVA；一次电压：15.75/1.732KV；二次电压：550V；接线组别：Yd11.制动变：额定容量：180KVA；一次电压：380V；二次电压：130V；接线组别：Yd11
　　2 转子接地保护原理分析
　　当发电机在运行中发生转子一点接地故障时，按规程，如故障不能消除，运行两小时应停机检查处理。发生转子一点接地故障后，当班的运行人员应申请停下机组检查：1）对机组转子回路的绝缘检查；2）校验转子一点接地保护装置；3）检查转子外部和内部设备；4）检查保护的控制回路接线和端子。 
　　转子接地保护反映转子回路对地绝缘损坏的故障。装置须引入转子励磁电压和大轴地。当励磁回路发生一点接地故障（转子绕组绝缘损坏）时对发电机并不会造成危害，允许发电机继续运行，所以转子一点接地保护多动作于发信，但应尽快转移负荷，停机检修，避免发生两点接地故障，造成严重后果。
　　本装置为转子一点接地设置了接地电阻低定值段，对于严重的一点接地，可作用于跳闸。转子两点接地保护在一点接地保护动作后，延时自动投入。本装置利用切换采样原理（乒乓式变桥原理）测量接地故障点位置和接地电阻大小。电路原理见下图。
　　
　　图1转子接地原理图
　　E为励磁回路直流电动势，S1、S2是本装置控制的静态联动开关。切换开关S1、S2轮流导通，分别测量E和R1两端电压U得到E、E′和U、U′。
　　Rf=ER1/(3△U)-R1-2R/3
　　α=1/3+U1/(3△U)
　　△U=U1-EU1′/E′
　　当转子（励磁绕组）一点接地时，根据实测的两组数据可以计算出接地电阻Rf和故障点位置a。当检测到接地电阻Rf 小于给定的接地电阻整定值时，发出转子一点接地信号。转子一点接地时，记录第一点接地的位置a。当检测到接地点位置a′变化时，Δa=a-a′，如果Δa大于整定值时判为转子两点接地，发出信号且动作于跳闸。
　　3 事故过程以及原因分析
　　保护装置安装在2号机组上情况 :
　　1）在静态下用继保仪加110V直流电压，在转子正和大轴之间加电阻，装置准确动作，测量的电阻误差在5%以内；
　　2）第一次开机空载下保护装置显示励磁电压E（170-300V）接地电阻R（655.35K）接地点位置α（100%）；带上6MW的负荷时显示励磁电压E（170-300V）接地电阻R（655.35K）接地点位置α（100%）；但是连续运行几天之后装置转子一点接地保护一直动作显示励磁电压E（170-300V）接地电阻R（0 K）接地点位置α（100%）。励磁屏上显示此时的转子电压是110v左右，转子电流950A左右
　　由于保护动作，我们立即转移负荷，平稳停机，首先在静态下对装置进行了实验，保护能够准确动作。然后开始测量转子一次，二次回路的绝缘，是满足要求的，接着检查转子，发现集电环表层积灰，于是进行了清扫。同时发现转子引线绝缘损坏，马上进行了处理。认为这就是转子绝缘下降的原因。
　　转机后，在空转态下，测转子对地绝缘电阻为600M欧左右，是完全符合要求的。于是将机组由空转变为空载态，转子一点接地仍然报警，装置显示励磁电压E（170-300V）接地电阻R（655.35K）接地点位置α（100%）。由此排除了转子的问题。
　　在停机的过程中，在转速达到60%的时候，励磁系统自动投入电制动开关，此时装置一点接地并未报警，装置显示E（115-124V）R（655.35K）α（100%）。励磁屏上显示转子电压是110v左右，转子电流950A左右。
　　我们将空载态下的数据和投入电制动时的数据进行了比较，并结合励磁系统图猜测是否是S102到励磁变低压侧的绝缘出了问题，才导致空载下报警，电制动时不报警。于是我们在停机状态下对励磁变的副边进行了绝缘监测，发现也是满足要求的。由此排除了励磁回路的问题。
　　我们将此保护装置安装在1号机组上，发现在开机空载态下，和停机投入电制动之后的情况和1号机的情况完全一样。于是对装置进行了详细的检查，转子接地电路板子上的滤波电容由原来的0.5uf降低为0.25uf。可以说明10个滤波电容有不同程度的软击穿。对此情况做了分析：在保护屏后测量的励磁回路波形，并对波形进行了分析如下：
　　波形显示励磁电压平均值是Ud=119V（DC），励磁电压有效值是UL=218V(AC)。峰峰值达Uf=1100V。首次分析此波形数据是否正常：(已知空载态下控制角α在78到82之间。在转机情况下观察α为81)
　　1） Ud’=1.35UCOSα=116V Ud；
　　2） UL’=U=227V UL；
　　3）Uf换相过电压叠加在阳极电动势（E=1.414*U=1.414*550V=777.7V）上，其尖峰值可达到2000多V，由于采用阻容保护来抑制换相过电压，所以波形显示峰峰值达到1100V实属正常。
　　既然励磁回路正常，那么就是电容的软击穿造成一端接地，而显示接地电阻值是零。
　　故此，将这些电容换成2000V耐压值的滤波电容。再次开机，装置显示正常，一直平稳运行至今。
　　4 结论
　　1）转子接地保护乒乓式原理应用是比较广泛的，但是随着我国水电事业的飞速发展，机组容量越来越大，励磁系统可控硅整流又有其本身的特性，乒乓式原理应该改进电路板去适应励磁回路中极高的整流电压；
　　2）同时建议在选用微机式转子接地保护时不仅要依据额定励磁电压，而且要参考励磁系统阳极电压值。
　　
　　
　　参考文献
　　[1]中华人民共和国电力行业标准.大型发电机变压器继电保护整定计算导则DL/T684-1999.

本文来源：http://www.zhuodaoren.com/tuijian297576/

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