[發(fā)明專利]一種汽輪機發(fā)電機組定子冷卻水水質異常的檢測方法

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• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114137412A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉建東;李華忠;丁鑫;陳俊儒;姜偉民;許曙光;馬驥;冒士平;饒春林
• 申請（專利權）人: 國家能源集團諫壁發(fā)電廠;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/52;G01N27/06
• 代理公司: 常州國洸專利代理事務所(普通合伙) 32467
• 代理人: 林大偉

本發(fā)明涉及一種汽輪機發(fā)電機組定子冷卻水水質異常的檢測方法，屬于電力系統(tǒng)技術領域。首先利用發(fā)電機注入式定子接地電阻測試方法，求得發(fā)電機定子繞組接地故障過渡電阻阻值Rg，測量機端三相電壓與電流，利用傅氏算法實時計算機端三相電壓之間的夾角，同時計算發(fā)電機機端的正序電壓U_1T、負序電壓U_2T、機端的零序3U_0T以及中性點零序電壓U_0N。當檢測到Rg低于保護報警定值，且滿足三相電壓之間的夾角均在120°附近，U_2T、U_0T以及U_0N均小于各自整定值時，同時無相關輔助判據(jù)閉鎖時，判斷出定子冷卻水水質異常電導率上升，經延時后保護動作為報警。本發(fā)明專利能有效識別汽輪發(fā)電機定子冷卻水水質異常，為檢修工作提供正確指導方向。

技術領域

本發(fā)明涉及一種汽輪機發(fā)電機組定子冷卻水水質異常的檢測方法，屬于電力系統(tǒng)技術領域。

背景技術

目前，國內大型發(fā)電機中性點經接地變壓器接地方式應用廣泛，一般需配置注入式定子接地保護。保護裝置檢測注入的低頻電壓、電流，計算出接地故障的過渡電阻阻值。

如圖1為發(fā)電機注入式定子接地保護測量示意圖，在圖1中，G表示大型發(fā)電機；

N表示發(fā)電機中性點；

NGD表示中性點接地設備；

GND表示發(fā)電機以高阻接地方式接地；

R_n表示接地變壓器二次負載電阻；

a表示外加低頻電源裝置；

b表示中間電流互感器；

c表示發(fā)電機定子接地保護裝置；

R_g表示發(fā)電機定子繞組接地過渡電阻。

傳統(tǒng)的注入式定子接地保護僅能測試出定子繞組對地整體的絕緣阻值大小，但當出現(xiàn)絕緣阻值下降的情況時，不能明確出現(xiàn)絕緣下降的原因，是由于出現(xiàn)繞組單相接地導致絕緣阻值下降，還是由于冷卻水電導率上升，導致的三相繞組對地整體絕緣阻值下降。無法明確絕緣阻值下降的具體原因，不利于停機后檢修工作的開展。

汽輪機發(fā)電機定子線棒內部是空心的，定子冷卻水從中流過，起到冷卻定子繞組的作用。定子繞組通過冷卻水與大地相連，各相繞組對地的絕緣阻抗可以等效為繞組-冷卻水-大地之間的阻抗。由于冷卻水在三相繞組之間是均勻分布的，故各相繞組對地的絕緣阻抗是相等的。如圖2為發(fā)電機定子繞組-冷卻水-大地之間連接示意圖，在圖2中

N表示發(fā)電機中性點；

NGD表示中性點接地設備；

GND表示發(fā)電機以高阻接地方式接地；

A表示A相繞組；

B表示B相繞組；

C表示C相繞組；

a表示定子繞組-冷卻水-大地之間阻抗模型，采用并聯(lián)電阻電容模型；

當繞組對地發(fā)生單相接地故障導致絕緣電阻下降時，發(fā)電機運行在三相不對稱的工作狀態(tài)，有明顯的不對稱分量，三相電壓之間的夾角也不再穩(wěn)定在120°附近；相對的，如果繞組對地沒有發(fā)生單相接地故障，而是由于冷卻水水質異常電導率上升導致的絕緣電阻下降，由于冷卻水在三相繞組之間是分布均勻的，所以三相繞組對地絕緣阻抗會同步下降，三相仍然是對稱的，此時發(fā)電機仍然工作在三相對稱的狀態(tài)，沒有不對稱分量，三相電壓之間的夾角會穩(wěn)定在120°附近。

發(fā)明內容