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1、*贴子主题： 打雷单相接地引起发电机跳 闸后烧毁灭磁元件的讨论ItjIOO贵宾等级: 文章: 积分: 注册:348022006-8-12打雷单相接地引起发电机跳闸后烧毁灭磁元件的讨论 最近我碰到一个水电用户，由于打雷而单相接地引起发电机保 护跳闸（当然连跳灭磁开关），但烧毁灭磁元件。据电厂的技术人员介绍，发电机保护动作后发跳闸信号同时给 发电机岀口及灭磁开关，发电机岀口为少油断路器，而灭磁开 关为ABB开关，从动作的时间看 ABB开关的分闸为30-70毫秒, 而少油断路器大约为 我的分析如下： 发电机保护动作后，200-400 毫秒。ABB开关比少油断路器先打开，当然也可能少油断路器拒动而靠主
2、变的高压侧后备保护打开高压侧开 关，所以发电机有短时的同步电动机运行状态（？|?|，而 正常情况下发电机的三相为对称的电流，从向量的角度考虑， 主要为正序电流，长生正序的旋转磁场，与转子的旋转方向相 同，并且与之同步旋转。当发生单相接地后，发电机内的负序 分量变大，而负序电流产生的反同步磁场在转子内以两倍的同 步转速旋转，该磁场在转子中感应岀较高电流及电压，当灭磁 开关打开后，由于灭磁元件是靠跨接器并连在转子两端，从而 使灭磁元件烧毁。从以往同步电动机的启动过程的录波图分析， 同步电动机在启动过程中低于亚同步时是靠转子并接大容量的 线性电阻来吸收定子在转子中的感应能量的，而感应的电压是 可以达
3、到转子额定电压的7倍以上，启动的过程在 2MW电动机中约为5秒。以上的分析我有许多困惑的地方：1、单相接地为非全相运行，而小机组励磁或灭磁基本不设非全 相保护，主要依靠发电机的负序保护来完成，当发生这样的事 励磁或灭磁有主要责任吗?2、 对于水电厂由于打雷而单相接地肯定是比较常见的，但跳机 后烧毁灭磁元件确实又比较少见，还有其他没想到的原因？3、有些业主及设计单位建议在灭磁开关的跳闸回路串接岀口开 关的常闭接点，确保岀口开关先跳，灭磁开关后跳，但如果这 样万一岀口开关拒动或接点不好，灭磁开关就永远不动了，你 们觉的呢？4、发电机承受负序电流的能力到底国标如何规定？大机组在现 场做这方面的试验吗
4、？希望各路高手帮着分析一下，大家节后快乐！ycdzhcp等级:文章:积分:注册:贵宾18721312006-9-21悄悄话|整好友|话信創本人也在此论坛上提过“负序电流对励磁设备的影响”讨论题，本想大家 来讨论，集思广益，但我看没有太多人响应，估计是碰到这种问题的人很 少，所以大家没太在意。其实我之所以提岀这问题，也是因为有电站因单 相接地而发电机岀口开关又拒动，最后也是将励磁装置的转子过压保护和 整流可控硅等设备烧损，分析其原因也是由于发电机负序分量在转子里感 所致。尽管你提到的事应的负序电流和负序电压（苏：这种说法可不专业）故发电机保护动作将岀口开关跳开，但正如你分析所说岀口断路器要有近
5、400ms的跳闸时间，如果负序分量足够大同样会损坏励磁系统的某些设备。 其实我认为这种情况下是否会伤及励磁的某些设备，我个人认为最主要是 看负序分量的大小，当负序分量的能量大于励磁设备中过压保护以及灭磁 设备所能吸收的能容，那么这些设备肯定会烧损，过压保护和灭磁元件烧 毁后，如果还有较大能量同样会烧毁与转子相连接的其它元件，如可控硅 等。的其它元件也同样会烧毁衡，那个能量很大的）至于在很多大机组的励磁设系统中都装设有非全相及异步大滑差保护，其 实只要负序分量足够大，非全相及异步大滑差保护设备，甚至与转子连接（苏；有道理：定子的负序磁势依靠转子交变电流产生的磁势平。大家知道非全相及异步大滑差保护
6、装置也就是一个吸能 兼过压保护“元件”，多属一次性使用。（苏：刚才不是说出口开关跳闸时间长吗？也有很多电站技术人员甚至于设计院工作者提出在转子中装设过压过流检 测设备，以此起动保护跳岀口开关不是说会拒动的可能吗？），从而达到保护励磁装置的目的。本人认为从技 术上讲这完全是可以实现的。但大家知道的一个关键问题是，在我们国家 均是以保电网为主，象这样的设计理念大家是否能接受呢？ 至于发生这种事故后，励磁厂家是否有责任，就我个人的观点，至少在目前国内的设计理念下，励磁也是受害者。（苏：完全赞同！ ！）另外，据我所知现场不会去做非全相和单相接地运行试验。最后我想说的是，有很多电站灭磁开关的联跳是靠发电
7、机岀口开关的辅助 接点启动重动继电器，再由重动断电器启动灭磁开关的跳闸线圈的。换句 话说灭磁开关肯定是在岀口断路器跳闸之后跳。若有哪位提供负序分量的定量计算，那将更有助于此分析。2006-10-9 15:02:24chenxm悄悄话13好友 门倩勾 心攫索奁邮箱 护引用 亠回复等级：超级版主文章：1019积分：13227注册：2006-6-14楼|专家点评：打雷单相接地引起烧毁灭磁元件的讨论 打雷单相接地引起发电机跳闸后烧毁灭磁元件的讨论（对于这个讨论，我专门请教资深励磁专家王伟，请他给予分析和解答。红色是chenxm提岀的问题，蓝色是王伟的解答。我代表励磁论坛网友感谢 王伟）最近我碰到一个水
8、电用户，由于打雷而单相接地引起发电机保护跳闸（当 然连跳灭磁开关），但烧毁灭磁元件。具电厂的技术人员介绍，发电机保 护动作后发跳闸信号同时给发电机岀口及灭磁开关，发电机岀口为少油断 路器，而灭磁开关的为 ABB开关，从动作的时间看 ABBA开关的分闸为30- 70毫秒，而少油断路器大约为200-400毫秒。我的分析如下：发电机保护动作后，ABBA开关比少油断路器先打开，当然也可能少油断路 器拒动而靠主变的高压侧后备保护打开高压侧开关，所以发电机有短是的 同步电动机运行状态（正确吗？是的在发电机跳主开关时，机组一般在1-2 秒内是同步速，甚至超同步运行的），而正常情况下发电机的三相为对称的 电流
9、，从向量的角度考虑，主要为正序电流，长生正序的旋转磁场，与转 子的旋转方向相同，并且与之同步旋转。当发生单相接地后，发电机内的 负序分量变大，而负序电流产生的反同步磁场在转子内以两倍的同步转速 旋转，该磁场在转子中感应出较高电流及电压，当灭磁开关打开后，由于 灭磁元件是靠跨接器并连在转子两端，从而使灭磁元件烧毁。从以往同步 电动机的启动过程的录波图分析，同步电动机在启动过程中低于亚同步时（正确吗？的确，烧毁元件原因很多，但是具体该场，在常规的工况下，没有 岀现烧毁，或是温度过高的现象，表明灭磁电阻本身的配置能够用于额定的 励磁电流，然而正如前面的分析，对于中心点接地的系统，单相接地的短路 电流
10、是非常大的一般到达5倍左右.取决于漏抗和机组的负序电抗的大小，这样的电流使在定子侧是不对称的，因此产生比较大的负序磁场 ，该磁场在转子上产生2倍于工频的电流和电压，因此在跳主开关的时候联跳灭磁开 关，主开关后分断，转子侧将岀现 0.1-0.4 秒的正向过压可能，因此火磁阀 片能容要求能够满足如此长时间异常.另一方面烧毁原因是电流原因，即阀片并数要求满足该工况下的电流分担，电流分配不均匀等也可以使得灭磁元件烧毁.），是靠转子并接大容量的线性电阻来吸收定子在转子中的感应 能量的，而感应的电压是可以达到转子额定电压的7倍以上，启动的过程在2MW电动机中约为 5秒。以上的分析我有许多困惑的地方：1、单
11、相接地为非全相运行 （非对称运行），而小机组励磁或灭磁基本不设非 全相保护，主要依靠发电机的负序保护来完成，当发生这样的事励磁或灭 磁有主要责任吗？ 该事故与非全相关系不大，只能够说单相接地与两相断 开具备同样的效果.如果是长时间的异常运行，励磁灭磁元件能容再大也是 不能够满足要求的，因此只能够要求在一定的时间内容，比如0.4秒;超过该时间属于双重故障了 ，即单相接地故障，并且有主开关分断不成功.这样情况下，励磁装置本身就不应该是主要责任.2、 对于水电厂由于打雷而单相接地肯定是比较常见的，但跳机后烧毁灭磁 元件确实又比较少见，还有其他没想到的原因？ 本身元件的状态，是否全部 正常投入？均流问
12、题？3、有些业主及设计单位建议在灭磁开关的跳闸回路串接岀口开关的常闭接 点，确保岀口开关先跳，灭磁开关后跳，但如果这样万一岀口开关拒动或接点不好，灭磁开关就永远不动了，你们觉的呢？ 这样是比较危险的，因为一旦岀口开关拒跳，此时灭磁也不动，励磁系统又不满足逆变的条件，只能够正常励磁，甚至是强励（根据工况），这样故障点的烧毁根据剧烈 .事故进 一步扩大是不利的；但是岀口开关拒跳，同时灭磁开关又跳开了 ，这样转子 处于开路状态，并且转子此时的过压将与定子电流有关，在负序情况下转子的开口电压将非常高可以达到额定励磁电压的5-7倍因为岀口开关在高压侧开关可以后备跳开，因此，一般该公况岀现的时间是非常短，
13、小于1秒.所以联跳方式可以采用，只是需要转子侧保护设计时更加全面一些4、发电机承受负序电流的能力到底国标如何规定？大机组在现场做这方面的试验吗？根据上面的分析，主开关分而未断，灭磁存在负序考验的风险时 间应当以高压侧分断延时来计算.（5、负序电流对励磁设备的危害和解决办法。）三峡的考虑还是比较全的，灭磁元件应该在设计上适当考虑该工况持续0.5-1秒时间；同时最好设置短接断路器或（电子或机械的）跨接器.显 2006-10-9 21:03:22HDK等级：文章：积分：贵宾122广悄悄话好友信息搜索 Sws 0引用 山回复第5楼注册:1597也说几句:2006-7-21. 从全面各位的分析，看岀这种
14、事故的成因很复杂，外部的原因引起，由 于励磁系统内部的配置有明显缺陷，导致事故不能切除并烧坏灭磁元件， 这并非仅仅是个责任问题，而是暴露出我们的某些励磁设计不到位，引进 技术不完善，平时只是在赌它不出事故，一旦遇到这种事故，灭磁设备就 只能当牺牲品了。2. 我认为事故灭磁的设计，就是要针对机组和系统可能发生的最严重灭磁 工况，确保可靠灭磁，这样的灭磁才不是摆设-中看不中用；3. 针对这类问题，必须综合分析和处理，女口：灭磁电阻的配置容量够不够? 不够要加大。灭磁开关是否加闭锁接点？如果能在时序上保证灭磁开关后跳开，不加也 可，但最简单的办法就是加闭锁接点。但有一样措施必须加上，就是保护 岀口跳开关灭磁同时启动调节器逆变，这样就不会岀现开关拒动灭不了磁 的问题，三峡灭磁就是如此，双重保险。勺2006-10-11 12:36:55