转子接地故障检测MRET装置在沙角C电厂的应用

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【摘 要】简述发电机转子绕组接地故障情况，介绍对于发电机转子绕组接地故障检测mret装置在沙角C电厂应用情况。

1、发电机转子绕组接地的故障情况

转子接地故障是发电机的常见故障形式，根据发电机保护配置原则，发电机一般配有转子一点接地保护和转子两点接地保护，当一点接地故障发生时，保护动作于信号；而当两点接地故障发生时，保护动作于跳闸。

当发电机转子绕组发生一点接地故障时，由于构不成电流回路，对发电机不会产生直接危害，此时发电机虽然能运行，但是对安全极为不利。在这种情况下，转子如果再发生另一点接地，即发电机转子绕组两点接地，这将对发电机构成极大的危害。

因此转子绕组发生一点接地故障时，应迅速采取措施，将其两点接地保护投入，或停机处理，避免转子两点接地，减小扩大事故的可能性，然后安排检修找出接地点，消除故障，恢复正常运行。

2、MRET装置用途

MRET装置适用于沙角C电厂无刷励磁机组，用来检测发电机转子绕组的接地故障。它采用叠加直流电压原理，能够实现对转子绕组的连续监视。

MRET装置主要由三部分构成，如图1所示：

-末端元件，悬挂安装在转子末端，内部安装有旋转检测单元，将检测信号通过红外线发射给静止的接收元件。

-RMR接收装置，用于处理接收到的检测信号，并判断MRET正常或绝缘故障。

-永磁发电机，为MRET系统提供独立的工作电源，在发电机转速大约75%额定转速时，MRET系统能投入运行，与发电机是否励磁无关。

MRET装置由两部分构成：旋转部分和静止部分。

2.1旋转部分

旋转部分由末端元件和永磁发电机转子构成，安装于被监视的发电机转子末端，通过一个中心连接杆与被监视的发电机转子绕组负极连接。中心连接杆通过一个连接片LP与MRET检测单元的保护电阻Rp相连接，当连接片Lp断开后可以将MRET测量单元与被监视的发电机转子绕组隔离。在末端元件的圆柱表面上还有一个滑环通过连片与中心连接杆相连接，这样无论发电机在停运状态或者是运行状态，都可以通过外部碳刷接触到转子绕组的负极。

红外发射器固定在永磁发电机转子未端的中心线上，使红外线的发射和接收不受旋转轴膨胀引起的距离变化的影响。末端元件内部填充了环氧树脂，确保安装在内部的检测元件足够牢固，可以抵挡由于旋转而产生的离心力。

2.2静止部分

静止部分包括永磁发电机定子和接收装置。

接收装置通过一个圆筒安装在永磁发电机定子上，它包括检测元件（光晶体管）和一块RMR卡。RMR卡将接收的信号放大、并将信号整形为电流脉冲信号。

3、转子接地检测装置原理

MRET装置检测原理如图2所示，其中Rd为转子绕组等效接地电阻，它与以下元件相串联形成回路：

保护电阻Rp、辅助电源发生器V0、测量电阻Rm、转子绕组电压 Vex

由于辅助电源V0的存在，因此不管转子绕组是否励磁（即当Vex=0时），只要转子绕组发生接地故障，V0两端的电压就会加在转子绕组和地之间，从而产生接地电流Id。电流Id流过测量电阻Rm，在Rm两端产生测量电压，当测量电压超过设定门槛值时，认为转子绕组发生接地故障。

MRET检测灵敏度与转子绕组接地点位置有关。由公式Id=（V0+Vex）/（Rd+Rm）可知，Id的大小与Vex大小成正比。假设Rd固定不变，则当转子绕组在负极端接地时，Vex=0，Id值最小，MRET检测装置最不灵敏。当转子绕组在正极端接地时，Id值最大，MRET检测装置最灵敏。

4、转子接地故障检测MRET装置试验

在发电机正常运行中测量MRET装置，如图3所示接线，观察MRET自检及故障报警波形，检验其灵敏度，以此判断机组转子接地故障检测MRET装置是否完好。

1.观察DTMR上的MA灯在电机转速上升过程中亮，同时观察SIG波形信号，如图4；

2.在碳刷引出线和地之间串联一个40k?的可调电阻，并串入直流毫安表；

3.合上转子接地检测柜试验电源开关K2，将试验旋钮PB合上，测量电阻两端电压及流过电阻的电流（测量时间控制在15秒以内），MRET应不动作；

4.松开试验旋钮PB，可调电阻值调至5kΩ后，合上试验旋钮PB，向下调节电阻值。观察DTMR卡上DF红灯亮时，记录可调电阻值、毫安表读数，测量滑环对地电压，录取SIG信号波形，如图5所示。注意每次调节步长为0.1kΩ，每步停留时间15秒，调节电阻时松开试验旋钮。

在机组运行中可以通过该试验有效地测试到MRET装置的运行情况，有助于了解MRET装置实际运行情况，提高机组运行稳定性。