CN111123149A - 一种发电机转子动态接地故障查找方法 - Google Patents

一种发电机转子动态接地故障查找方法 Download PDF

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黄磊
汪从彬
吴会
周燕
陈端端
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines

Abstract

本发明是一种发电机转子动态接地故障查找方法，包括以下步骤：S1、在磁极接头处将磁极引线拆解开并隔离拆解点，以所述拆解点为界限将转子磁极分为正极段和负极段；S2、通过摇表对所述正极段和/或负极段加压，开启机组使转速逐渐增大，直至击穿动态接地故障点，形成永久接地故障点；S3、逐个减少所述正极段或负极段接入摇表的磁极数量，直至转子绝缘监测装置监测结果为绝缘合格，则确定上一个被隔离的磁极为接地故障点；S4、将所述正极段或负极段中除步骤S3确定的所述接地故障点所在磁极的其它所有磁极连接起来，重复步骤S2和S3，直至排查出所有接地故障点；能够准确的找到故障点，确保了设备的安全稳定运行。

Description

一种发电机转子动态接地故障查找方法
技术领域
本发明涉及电网运维领域，具体是一种发电机转子动态接地故障查找方法。
背景技术
发电机组包括有多个转子磁极，因为运行、环境等原因磁极上存在绝缘薄弱点，在发电机组运行过程中，转子旋转，受离心、振动、摆度等因素的影响，绝缘薄弱点与转子之间形成击穿，击穿是呈间歇性出现的，但是在静止状态下这种击穿又不存在，现有的转子绝缘监测和定位装置难以准确定位在动态状态才存在的接地故障点，影响电厂的经济效益。
发明内容
为解决上述问题，提供一种发电机转子动态接地故障查找方法，包括以下步骤：
S1、在磁极接头处将磁极引线拆解开并隔离拆解点，以所述拆解点为界限将转子磁极分为正极段和负极段；
S2、通过摇表对所述正极段和/或负极段加压，开启机组使转速逐渐增大，直至击穿动态接地故障点，形成永久接地故障点；
S3、逐个减少所述正极段或负极段接入摇表的磁极数量，直至转子绝缘监测装置监测结果为绝缘合格，则确定上一个被隔离的磁极为接地故障点；
S4、将所述正极段或负极段中除步骤S3确定的所述接地故障点所在磁极的其它所有磁极连接起来，重复步骤S2和S3，直至排查出所有接地故障点。
进一步，所述拆解点通过工作状态下转子绝缘监测装置的检测结果确定，表征为：
Figure BDA0002332179780000021
其中，W为转子磁极总数，Wr为预估动态接地故障所在磁极，Sn为工作状态下转子绝缘监测装置测得的绝缘值，Sa为绝缘合格值；
所述拆解点设置在所述预估动态接地故障所在磁极与相邻磁极之间。
进一步，所述步骤S2中，通过摇表对所述正极段和/或负极段加压，逐渐增大所述摇表电压，其电压从磁极耐压额定值的四分之一逐渐增加至所述磁极耐压额定值。
进一步，将所述转子磁极均分为正极段和负极段。
进一步，所述摇表接入到所述转子磁极与灭磁开关之间。
进一步，所述步骤S2中，所述转速不超过机组额定转速的75％。
进一步，当Wr为非整数时，通过Wr数值小数点后第一位数确定所述拆解点位置，表征为：
当0＜M＜5时，所述拆解点设置在Wrs和Wrs-1之间；
当5≤M≤9时，所述拆解点设置在Wrs和Wrs+1之间；
其中，M为Wr数值小数点后第一位数，Wrs为Wr的整数位数值。
本发明的有益效果在于，提供了一种发电机转子动态接地故障查找方法，通过摇表进行加压，在转子旋转的动态情况下将绝缘薄弱点击穿形成永久故障点，再通过绝缘监测装置逐一排查从而准确的找到故障点，确保了设备的安全稳定运行。
附图说明
用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明实施例中的流程框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的发明构思做具体示例性阐述，故对以下内容的理解不应该是对本发明保护范围的限定，而是对原理理解的辅助。
实施例：如图1所示
一种发电机转子动态接地故障查找方法，包括以下步骤：
S1、在磁极接头处将磁极引线拆解开并隔离拆解点，以拆解点为界限将转子磁极分为正极段和负极段；
S2、通过摇表对正极段和/或负极段加压，开启机组使转速逐渐增大，直至击穿动态接地故障点，形成永久接地故障点；
S3、逐个减少正极段或负极段接入摇表的磁极数量，直至转子绝缘监测装置监测结果为绝缘合格，则确定上一个被隔离的磁极为接地故障点；
S4、将正极段或负极段中除步骤S3确定的接地故障点所在磁极的其它所有磁极连接起来，重复步骤S2和S3，直至排查出所有接地故障点。
以型号为SF75-28/7300的发电机为例，其转子磁极有28个，额定励磁电压185V，其额定耐压为1000V；当出现机组监测设备报警的情况，停机检查时转子绝缘测试正常，再次启动后转子绝缘降低，存在跳变的现象，这种情况下机组配置的转子绝缘监测装置无法进行准确定位，这是因为存在绝缘薄弱点，在动态情况下，由于受离心、振动、摆度等因素的影响，其耐压能力降低，形成间歇性的击穿，这样的击穿点存在于磁极与转子之间，它的位置是不确定的，可能同一个薄弱点在旋转到90度时与转子发生击穿，再旋转到180度时又一次击穿，导致难以判断薄弱点的位置和数量；
将28个磁极分为两组，编号1-18号，分组后通过摇表进行加压，然后手动开启机组，使其转速从零开始逐渐增大，模拟正常工作时的动态，逐渐增大的目的在于将动态的影响逐渐的去接近实际的工作状态，一旦在某一转速时发生击穿，则不再继续增大转速，这样可以保护机组不被进一步破坏，只要形成了永久接地故障点，就能够被排查出来了；
当排查出第一个故障点后，还不能完全确定是否存在其他故障点，此时将其它的磁极全部连接起来，重复进行加压击穿步骤，如果转子绝缘监测的结果为合格，那么就可以确定排查工作完毕，如果依然不合格，那么只需要重复上述的检测过程，就能够将故障点一一排查出来，能够准确的找到故障点的位置。
作为优选的方案，拆解点通过工作状态下转子绝缘监测装置的检测结果确定，表征为：
Figure BDA0002332179780000041
其中，W为转子磁极总数，Wr为预估动态接地故障所在磁极，Sn为工作状态下转子绝缘监测装置测得的绝缘值，Sa为绝缘合格值；
拆解点设置在预估动态接地故障所在磁极与相邻磁极之间。
先通过转子绝缘监测装置大致确定可能存在动态接地故障的位置，在进行拆解分段时，从预估动态接地故障所在磁极处进行拆解，在进行加压试验阶段能够很快的反应出来故障点是在正极段还是在负极段，这个时候再针对每一段进行排查，只要从预估动态接地故障所在磁极附近开始排查，就很容易找到故障点，大大的节约了排查的时间。
作为优选的方案，步骤S2中，通过摇表对正极段和/或负极段加压，逐渐增大摇表电压，其电压从磁极耐压额定值的四分之一逐渐增加至磁极耐压额定值。
由上述可知额定励磁电压是远小于额定耐压值的，如果一开始就采用大电压进行击穿测试，很可能将原本不属于绝缘薄弱的点也击穿了，这对于机组来说是可以避免的损失，将电压逐渐增大，以耐压额定值的四分之一为初始值，既可以对绝缘薄弱点在动态时进行击穿，又起到一定的保护作用，一般情况下来说，以耐压额定值为1000V来说，选取250V、500V、750V为节点进行加压，即可找到绝缘薄弱点，摇表可以持续稳定的输出电压，能够保障形成永久接地故障点。
作为优选的方案，将转子磁极均分为正极段和负极段。
如果是存在多处绝缘薄弱点，以28个磁极为例，先将其均分为14个磁极为一组，作为正极段和负极段，在加压击穿后的排查中，可以类比到猜数字游戏，当给定一个范围时，要去筛选出正确答案，为了减少“猜测”的次数，我们会从整个数字范围的中间作为鉴别特征点，这样可以减少试验的次数，提高排查效率。
作为优选的方案，摇表接入到转子磁极与灭磁开关之间。
灭磁开关会快速降低励磁回路中的电流，在试验过程中，通过摇表加压，避开了灭磁开关的影响，确保击穿能够顺利完成。
作为优选的方案，步骤S2中，转速不超过机组额定转速的75％。
机组一旦达到额定转速，施加的击穿电压是高于励磁电压的，也就是说这个状态是超过了机组运行过程中的真实动态接地故障环境，此时可能造成机组的损伤，这样的损伤是不容易预知的，对于我们要达到的击穿目的来说，加压是为了形成击穿，而让机组转起来是为了模拟机组工作状态，从而去排查动态接地故障点，所以为了保护机组，其转速控制在额定转速的75％以内，在这个范围内时，即使是达到耐压额定值，依然能够保证机组的安全。
作为优选的方案，当Wr为非整数时，通过Wr数值小数点后第一位数确定拆解点位置，表征为：
当0＜M＜5时，拆解点设置在Wrs和Wrs-1之间；
当5≤M≤9时，拆解点设置在Wrs和Wrs+1之间；
其中，M为Wr数值小数点后第一位数，Wrs为Wr的整数位数值。
通过转子绝缘监测装置进行故障点预估时，如果是只存在一个故障点，其预估的位置较为准确，很可能就是Wr取整数的那个磁极，所以将拆解点设置在取整数磁极的两侧，便于快速排查到故障点，如果存在多个故障点，那么绝缘值所体现出来的位置关系就相对模糊，但是可以确定的是，当前测得的绝缘值与绝缘合格值的比值，能够体现出大致的故障范围，当小数点后第一位数大于等于5时，偏向于取整数的该磁极之后的位置，小于5时则偏向于之前的位置。
在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
还可以说明的是，实际计算过程中，可以取用实时数据，采用在线计算的方式，辅以简化后的精简的算法，既保证了一定的精确度，又能够快速计算，其实用性远大于离线的电力载流量设计，对于本申请所提供的计算方法，可以过加程序来实现，通过接入电力系统中的检测系统直接获取可靠数据进行分析计算，快速输出结果，有利于指导输电线路的运行策略，以及保障线路的安全运行。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多个变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种发电机转子动态接地故障查找方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在磁极接头处将磁极引线拆解开并隔离拆解点，以所述拆解点为界限将转子磁极分为正极段和负极段；
S2、通过摇表对所述正极段和/或负极段加压，开启机组使转速逐渐增大，直至击穿动态接地故障点，形成永久接地故障点；
S3、逐个减少所述正极段或负极段接入摇表的磁极数量，直至转子绝缘监测装置监测结果为绝缘合格，则确定上一个被隔离的磁极为接地故障点；
S4、将所述正极段或负极段中除步骤S3确定的所述接地故障点所在磁极的其它所有磁极连接起来，重复步骤S2和S3，直至排查出所有接地故障点。
2.根据权利要求1所述的一种发电机转子动态接地故障查找方法，其特征在于，所述拆解点通过工作状态下转子绝缘监测装置的检测结果确定，表征为：
Figure FDA0002332179770000011
其中，W为转子磁极总数，Wr为预估动态接地故障所在磁极，Sn为工作状态下转子绝缘监测装置测得的绝缘值，Sa为绝缘合格值；
所述拆解点设置在所述预估动态接地故障所在磁极与相邻磁极之间。
3.根据权利要求1所述的一种发电机转子动态接地故障查找方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过摇表对所述正极段和/或负极段加压，逐渐增大所述摇表电压，其电压从磁极耐压额定值的四分之一逐渐增加至所述磁极耐压额定值。
4.根据权利要求1所述的一种发电机转子动态接地故障查找方法，其特征在于，将所述转子磁极均分为正极段和负极段。
5.根据权利要求1所述的一种发电机转子动态接地故障查找方法，其特征在于，所述摇表接入到所述转子磁极与灭磁开关之间。
6.根据权利要求1所述的一种发电机转子动态接地故障查找方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述转速不超过机组额定转速的75％。
7.根据权利要求2所述的一种发电机转子动态接地故障查找方法，其特征在于，当Wr为非整数时，通过Wr数值小数点后第一位数确定所述拆解点位置，表征为：
当0＜M＜5时，所述拆解点设置在Wrs和Wrs-1之间；
当5≤M≤9时，所述拆解点设置在Wrs和Wrs+1之间；
其中，M为Wr数值小数点后第一位数，Wrs为Wr的整数位数值。
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