[发明专利]基于故障电流流向的发电机定子绕组及其电气主回路接地故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于故障电流流向的发电机定子绕组及其电气主回路接地故障诊断方法，主要针对难以用绝缘摇表检测出来的定子接地故障，利用励磁变压器和励磁系统装置的手动励磁模式对发电机进行手动升压，并用电流表监测发电机定子绕组整个电气主回路中故障电流的流向，实现发电机定子绕组及其电气主回路接地故障的快速查找。本发明的故障诊断方法不仅无需使用高压试验设备，避免了对故障部位造成新的损伤，而且拆卸工作量小、检测过程简单，可以快速确定故障部位，对于减小发电机因定子接地故障引起的发电量损失具有重要意义。

主权项

基于故障电流流向的发电机定子绕组及其电气主回路接地故障诊断方法，该方法包括如下步骤： （1）将主变压器和高压厂用变压器与发电机定子绕组电气主回路断开； （2）保留发电机定子绕组电气主回路中的Ⅰ组电压互感器，供发电机手动励磁建压所用，该Ⅰ组电压互感器由三只电压互感器组成，对应发电机定子绕组每相各一只，即电压互感器PTA、电压互感器PTB和电压互感器PTC，将发电机定子绕组电气主回路中的其它暂不需要的Ⅱ组电压互感器、Ⅲ组电压互感器共六只电压互感器以及避雷器抽出来，与电气主回路相隔离； （3）分别在发电机定子绕组对应的三相线路中串入九只电流表，九只电流表的串接具体位置为：在位于发电机中性点侧与接地变压器的三相连接线路上分别串入一只电流表、在位于发电机出线侧与封闭母线的三相连接线路上分别串入一只电流表、以及在位于三相电压互感器高压尾端线路上分别串入一只电流表； （4）将发电机由自动励磁改为手动励磁，励磁变压器的输入电压为6kV电压； （5）驱动发电机转至3000r/min，采用发电机励磁系统装置的手动励磁模式，从零开始逐渐手动增大励磁电流来提高发电机的机端电压，避免励磁电流增大过快而引起定子接地保护动作，同时密切监视电气主回路中中性点零序电压变化情况，确保中性点的零序电压不超过定子接地保护动作的整定值； （6）在发电机的不同机端三相电压下，利用串接的电流表监测其所在位置的电流值变化情况，来判定发电机定子绕组及其电气主回路是否存在接地故障，并根据对故障位置的分析结果来判断故障点所处的具体位置； （6.1）若接地故障位于发电机的某相定子绕组上，则该故障相的位于中性点侧线路上的电流表的数值明显大于另外两相的位于中性点侧线路上的电流表的数值，另外两相的位于中性点侧线路上的电流表的数值基本相同；但对于出线侧和电压互感器下方的电流表，位于三条出线侧线路上的三只电流表的数值均基本相同，位于三条高压尾端线路上的三只电流表的数值也均基本相同；若串接的电流表的数值符合这一特征，则能够判断接地故障点位于发电机内部的定子绕组上； （6.2）若接地故障位于发电机外部的某相封闭母线上，则该故障相的位于中性点侧线路上的电流表的数值明显大于另外两相的位于中性点侧线路上的电流表的数值，另外两相的位于中性点侧线路上的电流表的数值基本相同；同时，对于出线侧的电流表，该故障相的位于出线侧线路上的电流表的数值也明显大于另外 两相的位于出线侧线路上的电流表的数值，另外两相的位于出线侧线路上的电流表的数值基本相同；但对于电压互感器下方的电流表，位于三条高压尾端线路上的三只电流表的数值均基本相同；若串接的电流表的数值符合这一特征，则能够判断接地故障点位于发电机外部的封闭母线上； （6.3）若接地故障位于某相电压互感器内部，则该故障相的位于中性点侧线路上的电流表的数值明显大于另外两相的位于中性点侧线路上的电流表的数值，另外两相的位于中性点侧线路上的电流表的数值基本相同；对于出线侧的电流表，该故障相的位于出线侧线路上的电流表的数值明显大于另外两相的位于出线侧线路上的电流表的数值，另外两相的位于出线侧线路上的电流表的数值基本相同；对于电压互感器下方的电流表，该故障相的位于高压尾端线路上的电流表的数值明显大于另外两相的位于高压尾端线路上的电流表的数值，另外两相的位于高压尾端线路上的电流表的数值基本相同；若串接的电流表的数值符合这一特征，则能够判断接地故障点位于电压互感器上。 （7）若仍未查找出定子接地故障点，则说明故障点不在发电机定子绕组及已接入其电气主回路的设备及部件上，此时，应按顺序逐步将其他两组PT和避雷器等电气设备接入电气主回路，直至检测出故障所在位置为止。