发电机转子接地影响及保护措施论文
发电机转子接地故障判断和处理
发电机转子接地故障判断和处理摘要：在发电机组运行过程中，转子绕组接地是一种常见的异常运行状态，也是严重影响发电机组安全运行的隐患。
检测转子接地故障通常需要很长时间。
因此，研究转子绕组接地的原因、接地处理和预防措施具有重要意义。
发电机转子接地的危害，如何分析和处理发电机转子接地故障，以及如何在制造和运行中防止转子接地。
关键词：发电机；转子；接地；处理；预防1转子一点接地的原因及影响转子绕组是励磁回路中绝缘最脆弱的部分。
在发电机组运行期间，转子高速旋转，线圈承受非常大的离心力。
长期运行可能会导致转子绕组轻微松动，并损坏绕组的绝缘。
同时，大型机组的励磁电流往往很大，大电流引起的热效应也会加速转子绕组绝缘的老化。
此外。
空气中的油渍和灰尘通过通风孔吸附在绕组上，绕组冷却介质中的湿度过大也会导致转子绝缘降低。
粗心的制造和维护过程、绕组导体边缘不完整的毛刺以及遗留下来的金属导体碎屑都容易损坏转子绕组并导致转子接地故障。
当转子在某一点接地时，没有电流流过故障点，因为它不会形成接地电流回路，但是励磁电压会稍微增加，不会直接损害机组，励磁绕组仍然可以保持正常，发电机仍然可以继续运行。
2转子两点接地的危害及影响2.1点接地故障例如，如果励磁开关和发电机出口断路器相互连接，或者如果转子电路产生过电压，则可能导致另一个接地点，这可能导致两起或更多严重威胁发电机安全的接地事故。
它通常会产生以下几种危害：（1）转子两点接地后，绕组部分短路，使得绕组的直流电阻变小，励磁电流变大，发电机励磁电路的主磁通变小，降低了机组发出的感应无功功率，导致机组端电压下降，定子电流急剧上升。
（2）由于转子的磁场畸变，气隙中的磁势也被对称破坏，导致扭矩不平衡，导致转子严重振动、大轴磁化和其他危险。
2．3两点接地故障接地点之间的短路电流将非常大，电流产生的电弧可能烧毁励磁绕组和旋转轴，甚至导致发电机着火和爆炸。
转子在盘面上的两点接地通常以励磁电流和定子电流增加、励磁电压和机器端电压降低、功率因数增加和剧烈振动为特征。
浅谈发电机转子接地保护
浅谈发电机转子接地保护【摘要】本文主要讨论了发电机转子接地故障的现象，以及采用乒乓式和电桥式原理构成的转子接地保护的原理及应用。
【关键词】转子；接地；电桥式；乒乓式0.引言发电机正常运行时，转子回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。
当转子绝缘损坏时，就可能引起转子接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。
转子回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的危害，对转子回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故障，因为在一点接地故障后，转子回路对地电压将有所提高，就有可能再发生第二个接地故障点。
发电机转子回路发生两点接地故障的危害表现为：（1）转子绕组的一部分被短路，另一部分的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。
（2）转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大（通常以1500A为界限），就可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。
（3）由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。
1.转子接地保护基本工作原理1.1直流电桥原理构成的转子接地保护直流电桥原理构成的转子接地保护。
可调电阻R接于励磁绕组的两端，当发现励磁绕组一点接地后，励磁绕组的直流电阻被分成r1和r2两部分，这时运行人员接通按钮SB，并调节电阻R，以改变r3和r4，使电桥平衡（r1/r2=r3/r4），此时毫伏表mv的指示最小（理论上为零）。
然后断开SB而将连片XB接通，投入励磁绕组两点接地保护。
这时由于电桥平衡，继电器K内因无电流或流有很小的不平衡电流而不动作。
当励磁绕组再有一点（如K2点）接地时，已调整好的电桥平衡关系被破坏，继电器K内将有电流流过，其大小与K2点距K1点的距离有关。
K2与K1间的距离越大，电桥越不平衡，继电器K中的电流越大，只要这个电流大于K的整定电流，它就动作，跳开发电机。
浅议我厂所应用的发电机转子接地保护方式
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图 ３发电机转子两点 接地保护逻辑框 图
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摘要 ： 转子一点接地是发 电机 常见的故障之 一。转子一点接地不会对发电机造成直接 危害，但 一点接地故 障如发展成两点故障 ， 则将严 重的威胁发 电机 的安 全。 本 文对我厂一套 四台发 电机组所 配置 的注入式发 电机转予接地保护方式和二套一 台机组所配置的乒
乓式发 电机接地保护 方式作 出应 用分析 。 分析 了两种接地保护方式的应 用不 同和 实际运行、操作 中的优缺 点。 提 出了乒乓式接地保
地 电阻 。
励磁绕组
Ｓｌ
图 ２ “ 乒乓式”变电桥 接地保护 电路原理图 保护 的动作判据为 ：
Ｒ ＜Ｒ （ １ ） 式 中：Ｒ 为接地 电阻值 ，分两段 ，高定值段为灵敏段 ，保护 出口仅为告警信
１ １ ， ３ Ｈ ｚ低频方波 电压注入式转子接地保护
１ — ３ Ｈ ｚ 低频方波 电压注入式转子接地保护用于探测 同步发 电机励磁 回路发生 的高阻或者低阻值接地故 障。保护工作时通过 电源模块 向励磁 回路中注入幅值为 ５ ０ Ｖ的直流电压 Ｕ ，该直流电压得正负极性每秒钟变换 １ — ４ 次 ，我厂选用 ２ 次。 这个 直流电压穿越 电阻箱单 元 ，然后通过高阻值对称地耦 合到励 磁 回路 ，同时通 过 串联 的低 阻值测量电阻 Ｒ 皿 连接 到大轴 接地碳刷 。测量 电阻上的 电压和控制电压 通过保 护装置上 的测量变送 器端子接入保护装置 。控制 电压在 幅值和频率上都与 注入 的 ５ ０ Ｖ方波 电压成正 比，转子 回路 中的接地 电流通过串联的低值测量电阻上
浅析135MW空冷发电机转子故障接地原因分析、处理方法及防范措施
浅析135MW空冷发电机转子故障接地原因分析、处理方法及防范措施摘要：发电机是发电厂的主要设备之一，发电机的运行安全与否直接关系到发电企业的安全经济效益，以及电力系统的安全运行和稳定性，发电机出现转子内部一点接地危害较大，后果也非常严重，本文主要浅析发电机转子故障接地的主要原因、处理方法及防范措施。
关键词：发电机一点接地防范措施一、故障简述：我厂为2台135MW空冷发电机组，发电机为国产的型号为QF-135-2型发电机，额定电压：13.8KV，额定电流：6645A 功率因数：0.85，额定转速：3000r/min，额定频率：50Hz，定子相数：三相，定子接法：Y，绝缘等级：F 级，励磁方式：自并励,冷却方式：空冷，于2008年12月初次投运，2011年9月进行第一次抽转子大修，2018年4月进行小修工作，小修时对发电机转子滑环进行清灰、更换碳刷工作、预试工作，预试结果为发电机转子绝缘电阻为240 MΩ、直流电阻为0.1289Ω。
于2018年4月26日并网成功。
2018年5月7日，#1机组停机前有功78MW、无功-22Mvar，转子电流629A，转子电压88V。
12时29分，#1机组跳闸，DCS发出“发变组保护A柜后备保护动作”信号，转子一点接地保护动作。
就地检查发变组保护A柜显示转子一点接地保护动作跳闸，动作值电阻小于1k，动作时间2s，保护为正确动作。
发电机现场检查未发现明显故障点，但发电机本体励端有焦糊味，随后摇测灭磁开关下口至发电机滑环处母线绝缘500MΩ正常，安装上碳刷摇测发电机转子绕组绝缘为0 MΩ。
再次对滑环室彻底吹扫后转子绝缘仍为0 MΩ，现场判断为发电机转子一点接地，故障点在发电机转子上。
随后联系发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查，现场解体滑环室和励磁侧端盖发现外环转子绕组和导电杆连接螺钉烧损，需发电机抽转子进行更换转子绕组引线和导电螺钉。
二、原因分析：发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查，发现故障点在固定转子引线的导电螺钉处。
关于发电机定子接地故障分析的论文
关于发电机定子接地故障分析的论文摘要随着电力行业的快速发展，发电机作为配电系统的核心设备，其可靠性和安全性越来越受关注。
然而，在长期运行过程中，定子接地故障是一个常见的问题，可能导致发电机停机甚至引发火灾等严重后果。
本论文旨在通过对发电机定子接地故障的分析，研究故障的原因、检测方法以及解决方案，为发电机定子接地故障的预防和处理提供参考。
1. 引言发电机作为电力系统的核心设备，其正常运行直接关系到电网的稳定和安全。
然而，由于各种原因，如设备老化、操作失误等，发电机定子接地故障时有发生。
定子接地故障是指发电机定子绕组中有一条或多条绕组与机壳相连，形成了一条电流回路。
这样的故障会导致绕组短路，进而导致发电机输出功率下降、发热增加等问题，严重时还可能引发火灾。
本文将针对发电机定子接地故障进行深入分析，包括故障原因、故障检测方法以及有效的解决方案，旨在提高发电机的可靠性和安全性。
2. 发电机定子接地故障原因分析发电机定子接地故障的发生原因多种多样。
下面分析了几个常见的原因：2.1 制造过程中的质量问题在发电机的制造过程中，可能存在材料质量不过关、绝缘材料损坏、绕组安装不当等问题，导致定子绕组与机壳之间出现接地。
2.2 设备老化随着发电机的长期运行，设备会有磨损和老化的现象，绝缘材料可能会龟裂或破损，从而引发定子接地故障。
2.3 操作失误操作人员在操作过程中可能存在操作不当、连接错误等问题，导致定子绕组接地。
3. 发电机定子接地故障检测方法发电机定子接地故障的早期检测对于避免进一步损坏和事故的发生至关重要。
下面介绍几种常用的故障检测方法：3.1 绝缘电阻测量法通过测量定子绕组与机壳之间的绝缘电阻来判断是否存在接地故障。
一般来说，绝缘电阻的下降会提示可能存在故障。
3.2 高频波法利用高频信号的频谱分析，可以检测定子接地故障。
当存在接地故障时，会出现特定频率的峰值，通过分析这些峰值可以判断故障的位置和严重程度。
发电机转子接地保护的分析与建议
成 的影 响也 会较小 。但 是 ，当整个 转子 回路上 某 点 （ 即便该 点 不在 励磁 绕 组上 ） 绝缘 电阻降得 很 低 时 ， 实 际相 当于转 子一 点接地 ，如 果不及 时投 入转 子 两 点 接地保 护 ，其 风险 较大 ；这 时若转 子 绕组上 再 发
生 一点接 地 ，其危 害将会 非常大 。 因此 ，当确认 转 子一点 接地 后 ，机组停 机前 应
Ｊ
电 力 安 全 技术
第ｌ ７ 卷（ ２ ０ １ ５ 年 第 ６ 期）
发 电机转子接地保护 的分析 与建议
马艳 涛 ， 罗 军
（ 广 东省 粤 电集 团有 限公 司沙 角Ａ 电厂 ，广 东 东莞 。 ５ ２ ３ ９ ３ ６ ）
［ 摘
要 ］ 介 绍 了发 电厂 ｗＦ Ｂ ｚ 一 ０ １ 及Ｒ Ｃ Ｓ － ９ ８ ５ 型接地 保护装 置的工作 原理 ，指 出转 子 两点接
受 湿度及 灰尘 污染 情况 比较严 重 。
３台机 组运 行 时 ，均 不 定 时发生 转 子 回路对 地
绝 缘严 重 下降 、转 子一 点接 地保 护动 作 的情 况 。检 查 结果 表 明 ：引起 绝缘 下降 的点 并不在 转子 绕组 内
部， 而是 在励磁 外 回路上 。这 是 由硅 屏 内元 件受 污 、
定值 不必 过大 ，建议 取值 ５ ｋ Ｑ。
跳 闸的机 会 ；如果 转子 一点 接地故 障发生在 转 子绕
组 内部 ，当短 时间 内发生转 子两 点相 继接地 时 ，会
因未及 时投入 转子 两点 接地保 护而 产生严 重 后果 。
３ ＷＦ Ｂ Ｚ － ０ １ 型保护装置转 子接地保护 原理 ２ 转子两点接地的危害分析
浅谈发电机转子接地故障分析及处理
不存在转 子绕组对地电容 的充放 电过程， 因此不受 轴 电压吸收 回路的影 响。但该原理在转子绕组不
同位置接地时， 保护 的灵敏度相差较大， 而且容易受
到 高 次谐 波 的影 响， 目前 现 场 已很 少 采 用 。注 入 交
起接 地 。
转子接地有一点接地和两点接地 ， 另外还会发 生转 子层间和匝间短路故障 。转子接地有瞬时接
地、 断续 接 地 、 永 久 接地 之 分 ， 也 有 内部 接 地 和外 部 接地 ， 金 属 性接 地和 电阻性 接 地 之分 。转 子接 地 是
３ ） 长期运行绝缘老化 、 因杂物或振动使转子部 分匝间绝缘 垫片位移 ， 将转子通风孔局部堵塞 ， 使 转子绕组绝缘局部过热老化引起转子接地。 ４ ） 鼠类等小动物窜人励磁 回路 ， 定子进出水之 路绝缘引水管破裂漏水 ， 励磁回路脏污等引起转子
轴 系 转 子磁 化 等 灾 难 性 后 果 ， 严 重 威 胁 发 电机 的 安 全… 。汽 轮发 电机 和水 轮 发 电机 均 应 装设 转 子 一 点
２ ． １ 轴电压吸收回路对转子接地保护的影响
注人 直 流 电压原 理直 接 反 映泄 漏 电 流 的大 小 ，
接地保护 。转予一点接地保护原理 可分 为非 注 入 式和注入式两大类 、 非注入式原理依靠励磁绕组 本 身的电气量构成保护判据； 注入式原理则需要外 加辅助 电源， 将辅助 电源注 技
总第 ２ ０ ９ 期
并不会带来直接危险， 转子接地保护 固有延 时适 当
延 长也 是可 以接 受 的。
式时， 测量间隔内无法测量转子 电压， 发电机失磁保 护应取消转子低 电压判据， 同时在进行定值整定时，
发电机转子接地故障分析及防范措施
发电机转子接地故障分析及防范措施作者：谭仕强来源：《科技风》2018年第33期摘要：在发电机的各个环节中，转子绝缘的转速高、运行温度高，转子绕组在离心作用下常因摩擦导致绝缘损伤，此外，冷却空气会将水气、炭灰、油污以及粉尘等带入转子并存积，从而使得绝缘电阻值下降，因此，转子绝缘属于较为薄弱的环节，需要加以保护。
文章对发电机转子接地故障进行了简要介绍，从实例出发，对某水电厂的发电机存在的接地故障原因进行了具体分析，并在此基础上提出了防范措施。
关键词：发电机转子；接地故障；防范措施1 绪论对于同步发电机的转子绕组来说，一点接地故障并不会使得转子立刻产生损坏，发电机可继续正常运行，需要注意的是，如若有第二点接地故障的发生，就会使得励磁回路的两个接地线圈之间产生一个闭合的电气回路，就会使得转子周围的磁场严重不平衡并产生足以损毁发电机的机械力，其原因是：励磁绕组两点接地，如果一部分绕组发生短接，那么剩余部分的绕组中的电流也会变大，使得磁励绕组或者转子被烧坏，还有可能引发火灾，而且，如果励磁绕组各部分电流的不相等会使得气隙磁场的对称性被破坏，从而使得转子磁场产生畸变，继而导致发电机机体因受力不均而剧烈振动，此外，励磁绕组的局部电流变大会使得转子产生局部过热现象，从而导致其缓慢变形、偏心，使得机组振动更加剧烈。
因此，勵磁回路的两点接地故障会极大地危害到发电机的正常使用。
2 实例分析2.1 情况介绍小东江水电站位于湖南省资兴市境内湘江支流耒水中上游，为大东江水电站的反调节电站。
电站装有4台轴流式机组。
水力枢纽主体建筑由中南水电勘测设计院设计，第八工程局施工。
3号机组由武汉汽轮机厂设计制造，单机容量20.5MW，轴流转桨式水轮机组，半伞式发电机机构，第八工程局现场安装，于1991年12月投产发电。
该电站建成开工后，设备持续正常运转，但3号发电机在2012年11月20日产生动态接地故障，经重新镶嵌发电机转子线圈后恢复正常运行，一年后，于2013年11月19日再次发生接地故障，文章将对此次故障原因进行分析。
发电机转子绕组接地原因及危害
发电机转子绕组接地原因及危害摘要：发电机转子绕组接地是发电机运行中的一种常见故障，当发电机转子绕组发生接地故障时需要及时处理，否则就会造成励磁回路过热损坏或者是发电机转子和定子发生碰撞引发各种安全事故。
所以本文通过分析发电机转子绕组接地的原因，说明了转子绕组接地所引发的危害，为相关企业生产提供警示。
关键词：发电机；转子绕组；接地保护引言：发电机转子绕组的主要作用是产生磁场，发电机的转动部分主要由导电的转子绕组、导磁铁心等组成，在正常工作中转子被旋转磁场中的磁力线切割来产生输出电流。
目前发电机被广泛应用于各种现代电力工业生产中，为了保证发电机的正常工作，针对发电机转子绕组接地原因及危害需要得到相关部门的重视。
一、发电机转子绕组接地原因分析转子作为发电机的核心部件，在电路系统中有着电能转换的重要作用。
为了有效保证磁电转换效率，定子与转子在转动时必须保持极高的稳定性，但是因为定子线圈与转子线圈之间的空气气隙十分狭小，当超出发电机系统的转动值时就会发生碰撞产生转子绕组一点和二点接地现象，严重危害发电机组的正常工作。
在实际发生的发电机转子绕组接地现象中，一点接地现象较多，如果没有及时发现和解决，再发生另一点接地，形成两点接地时，就会出现更加严重的安全生产问题。
从各种发电机转子绕组接地实际情况来看，具体原因主要有以下几点。
一，次级绕组与绝缘垫由于工作或放置时间较长，积累了大量的灰尘，在发电机运行时，灰尘就会随着冷却风进入到发电机内部工作环境，影响转子与定子的正常工作状态，进而导致转子绕组接地。
或是由于发电机的工作环境中空气湿度较大，会导致转子绕组的绝缘性能下降而导致接地。
二，发电机的集电环与电刷架粘黏的电刷粉过多同样也会导致电环与电刷架之间联通，进而发生转子绕组接地情况。
三，发电机内部的集电环和磁极绕组处的电缆引线出现破损时，渗漏出的透平油泥会渗入引线导致电缆橡胶皮和内部铜芯线出现弹性差异，铁皮会在离心力的作用下突破橡胶皮导致接地。
发电机转子接地保护
发电机转子接地保护正常运行时，发电机转子电压（直流电压）仅有几百伏，且转子绕组及励磁系统对地是绝缘的。
因此，当转子绕组或励磁回路发生一点接地时，不会构成对发电机的危害。
但是，当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时，很大的短路电流可能烧伤转子本体；另外，由于部分转子绕组被短路，使气隙磁场不均匀或发生畸变，从而使电磁转矩不均匀并造成发电机振动，损坏发电机。
为确保发电机组的安全运行，当发电机转子绕组或励磁回路发生一点接地后，应立即发出信号，告知运行人员进行处理；若发生两点接地时，应立即切除发电机。
因此，对发电机组装设转子一点接地保护和转子两点接地保护是非常必要的。
规程规定，对于汽轮发电机，在励磁回路出现一点接地后，可以继续运行一定时间（但必须投入转子两点接地保护）；而对于水轮发电机，在发现转子一点接地后，应立即安排停机。
因此，水轮发电机一般不设置转子两点接地保护。
一发电机转子一接地保护1 转子一点接地保护的类别转子一点接地保护的种类较多，主要有叠加直流式、乒乓式及测量转子绕组对地导纳式（实质是叠加交流式）。
目前，在国内叠加直流式转子一点接地保护及乒乓式转子一点接地保护得到了广泛应用。
2 叠加直流式转子一点接地保护（1）构成原理叠加直流式转子一点接地保护的构成原理是：在发电机转子绕组的一极（正极或负极）对大轴之间，加一个直流电压，通过计算直流电压的输出电流，来测量转子绕组或励磁回路的对地绝缘。
其构成原理框图如图43所示。
U=图43 叠加直流式转子一点保护原理图在图42中：U－外加直流电压；=I－计算及测量元件；pR－转子接地电阻。
正常工况下，发电机转子绕组或励磁回路不接地，外加直流电压不会产生电流；当转子绕组或励磁回路中发生一点接地时（设接地电阻为R），则外加直流电压通过部分转子绕组、接地电阻、发电机大轴构成回路，产生电流i。
接地电阻越小，p i越大；反之亦反。
p测量计算装置根据电流i的大小，便可计算出接地电阻值。
发电机转子一点接地保护隐患分析和处理
发电机转子一点接地保护隐患分析和处理韩晓惠【摘要】In order to test the reliability of the generator-transformer unit and the accuracy of the secondary circuit, we decide to simulate the rotor one-point earthing fault under unloaded state. Though the real machine test of the onepoint earthing fault, we find out a serious safety loophole in the DGT-801 series protection equiqment. When the insulation of rotor get down or the two-point earthing fault occurs for any reason, the one-point earthing protection will not able to correctly reflect the value of the grounding resistance, which makes the one-point earthing protection and the two-point earthing protection refuse to act. Though the analysis of one-point earthing protection in the DGT-801 series equipment, we propose some suggestions in order to prevent false action and rejecting action of the protection equipment which leads to disastrous consequence of the generator-transformer unit.%为有效检验发变组保护的动作可靠性及回路正确性, 在机组空载状态下模拟发电机转子一点接地故障, 检验发变组转子一点接地保护能否正确动作.通过对DGT-801系列发变组保护进行转子一点接地故障模拟试验, 发现该系列保护存在较大安全隐患, 在机组出现转子回路绝缘降低或转子回路两点接地时, 转子一点接地保护出现采样异常, 不能正确反映接地阻值的大小, 从而造成转子一点接地保护或两点接地保护拒动.本文通过对该系列转子一点接地保护采样异常原因分析, 提出处理方法和检查建议, 防止出现保护误动、拒动, 避免发电机组发生严重损害.【期刊名称】《青海电力》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】4页(P57-60)【关键词】发变组保护;转子一点接地;故障模拟试验【作者】韩晓惠【作者单位】大唐户县第二热电厂,陕西西安 710302【正文语种】中文【中图分类】TM341;TM7740 引言发电机励磁回路一点接地故障，是常见的发电机故障形式之一，两点接地故障也时有发生。
发电机常见接地保护论文
发电机常见接地保护论文摘要：发电机中性点经消弧线圈接地的系统中，消弧线圈与发电机中性点之间不应该装设其他的东西，以免由于一次接地，导致中性点电位上升，对地绝缘不行，从而造成两点接地的严重故障。
1引言近年来，我国火力发电事业的迅猛发展，装机容量的逐步提高，越来越多的火力发电设备单机容量逐步增大，发电机定子绕组对地电容也相应提高。
目前很多发电机大都采用变压器电阻接地方式（又称高阻接地方式），并装设注入式定子单相接地保护。
通过实验证明，这种保护的灵敏度与发电机的工况无关，与接地位置无关，更具优势的是还可以检测接地过渡电阻逐渐降低（绝缘渐变而不是突变）的接地故障。
另外很多电厂采用配备了大量微机发变组保护。
运行情况来看，发变组保护经常动作，其中发电机定子接地保护是动作次数较多的保护。
在这些微机发变组保护中，定子接地保护原理基本上是采用基波零序电压和三次谐波电压构成100%的定子接地保护。
2注入式定子接地保护原理发电机在正常情况下，外加电源注入到接地变压器一次侧，生成电容性电流。
当定子绕组出现一点接地，注入电压、电流都将发生变化，注入电流将出现电阻性分量。
保护装置通过检测接地变压器二次侧的20Hz电压、电流信号，不难得到接地过渡电阻RE的二次值RE，sec；注意，式中的电压、电流需滤除基波、3次谐波，并进行适当的补偿。
通过判定RE，sec值即可判定是否发生接地故障和接地故障的严重程度。
实际应用时有高低2个定值，高定值用于延时报警，低定值用于延时跳阐。
3定子接地保护的原理现在微机保护中定子接地保护原理一般都是由基波零序电压和利用三次谐波电压构成100%的定子接地保护。
零序电压取自发电机中性点TV二次值，也可从消弧线圈的副边取得。
正常运行时，不平衡电压有基波和三次谐波，其中以三次谐波为主。
3.1基波零序电压所构成的85%～95%的单相接地保护正常情况下，发电机三相电压中基波零序电压3U0很小，当定子绕组单相接地时，就会出现3U0。
浅析发电机转子接地的影响及保护措施
浅析发电机转子接地的影响及保护措施【摘要】由于发电机长期运行产生的转子绝缘损坏老化以及工作人员在工作中造成的异物掉落等原因，将造成发电机转子产生一点甚至两点接地。
使得发电机的正常运行受到了严重的影响，在分析了产生原因及危害后，阐述了相应的保护措施，避免因转子接地引发的事故。
【关键词】发电机;绝缘老化;转子接地;保护措施0．引言当前，发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一，励磁回路一点接地故障对发电机并未造成危害，但相继发生第二点接地，即转子两点接地时，由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体，并使励磁绕组电流增加，可能因过热而烧伤。
由于部分绕组被短接，使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还使轴系和汽机磁化，两点接地故障的后果是严重的，故必须装设转子接地保护。
1．发电机发生转子接地的原因工作人员在励磁回路上工作时，因不慎误碰或其他原因造成转子接地；转子滑环，槽及槽口、端部、引线等部位绝缘损坏；长期运行绝缘老化，因杂物或振动使转子部分匝间绝缘垫片位移，将转子通风孔局部堵塞，使转子绕组绝缘局部过热老化引起转子接地；鼠类等小动物窜入励磁回路，定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水，励磁回路脏污等引起转子接地。
2．发电机转子接地的危害2.1发电机发生转子一点接地的危害发电机发生转子一点接地的时候，因为对地尚未形成回路，所以其接地点并无接地电流通过，励磁回路仍可维持在正常状态，发电机可继续运行。
但若未能及时处理，一旦再发生另一点接地即形成发电机转子两点接地故障，这便是十分危险的短路故障。
2.2发电机发生转子两点接地的危害a．破坏发电机气隙磁场的对称性，使气隙磁场发生畸变，气隙失去平衡，引起发电机剧烈振动，使发电机损坏、无功出力降低、励磁电压及发电机机端电压降低，而定子电流却可能增大。
汽轮发电机转子两点接地还可能引起轴系和汽机磁化，后果严重。
若装有横差保护，还会引起其误动，因此，转子一点接地保护后要将横差保护加上一个短的延时，防止其误动。
汽轮发电机转子接地保护解决方案探讨
汽轮发电机转子接地保护解决方案探讨一、发电机转子接地的危害：发电机励磁绕组包括转子绕组和非旋转励磁设备，是与转子的金属部件绝缘隔离的。
若转子采用风冷或氢冷，绝缘阻抗相对较高。
但实际上，即使转子的绝缘足够好，励磁绕组绝缘故障也会在绕组和大地之间形成一个电导路径，产生励磁接地故障。
通常情况下，同步发电机的励磁绕组是不接地的，加之转子电压（DC500V左右）较低，因此，励磁绕组一点接地故障电流很小，不会对发电机有所损害，也不会影响发电机组的运行，但一点接地的存在增加了励磁绕组其它位置的静电强度，即大大增加了励磁绕组其它点发生第二点接地故障的可能性。
而两点接地故障所产生的励磁回路短路电流将会导致严重后果，对发电机转子的损伤也是毁灭性的。
主要的危害有以下几方面：1）转子磁场发生畸变，不仅使发电机电压和电流的波形发生畸变，而且引起机械振动。
2）励磁电流经部分铁芯而形成回路，在接地点处产生直流电弧。
如产生电弧，则在高温作用下，会烧坏励磁绕组甚至使转子铁芯局部熔化，造成永久性损伤，使转子报废。
3）巨大的励磁电流杂散流过汽轮机外壳，可使汽缸磁化。
4）由于短路后励磁回路电阻减小，结果励磁电流增大，如短路匝数过多，会使励磁回路过电流。
为确保发电机组的安全运行，当发电机转子绕组或励磁回路发生一点接地后，应立即发出信号，告知运行人员进行处理；若发生两点接地时，应立即切除发电机。
因此，对发电机组装设转子一点接地保护和转子两点接地保护是非常必要的。
根据《GB/T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程》4.2.11规定：对1MW及以下发电机的转子一点接地故障，可装设定期检测装置。
1MW以上的发电机应装设专用的转子一点接地保护装置延时动作于信号，宜减负荷平稳停机，有条件时可动作于程序跳闸。
对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。
对于汽轮发电机，在励磁回路出现一点接地后，可以继续运行一定时间（但必须投入转子两点接地保护）；而对于水轮发电机，在发现转子一点接地后，应立即安排停机。
浅析发电机转子一点接地的危害
浅析发电机转子一点接地的危害[摘要]发电机转子一点接地时，作为直流系统虽无电容电流的危害，允许继续运行。
但若不及时处理，再出现另一点接地时，形成励磁绕组两点接地短路，势必引起发电机组转子绕组被短路电流烧坏，造成事故，危机设备的安全可靠运行。
[关键词]转子接地危害保护1.发电机转子接地概述转子是水轮发电机的核心部件，起着电能转换的重要作用。
为了提高磁电转换效率，定子线圈与转子线圈之间的空气气隙较小，只有几毫米，因此要求定子及转子在转动时应保持较高的稳定性，即要求发电机系统转动时的振动值应保持在一定范围内。
当超出这个值时，会造成转子在转动中与固定的定子之间产生碰撞，损坏发电机的定子及转子铁芯和线圈。
为了避免转子一点接地的发生，除了在制造及密装时要保证符合规范外，在运行时也应加强运行管理，合理操作。
要加强发电机保护整定，当发生故障时能及时快速地排除故障，以减少故障电流对发电机造成冲击而产生振动；在正常运行时，应避开发电机的负荷振动区，以减少发电机的振动。
当发生发电机转子两点接地故障时，转子受到偏心力矩的作用，使转子的受力不均而产生强烈的振动，很容易造成发电机转子和定子的碰撞现象。
而要防止发电机转子两点接地，首先就要预防发电机转子一点接地的发生。
因为发电机转子一点接地后励磁回路对地电压将有所升高。
如当励磁回路的一端发生金属性接地故障时，另一端对地电压将升高为全部励磁电压值，即比正常电压值高出一倍。
在这种情况下运行，当切断励磁回路中的开关或一次回路的主断路器时，将在励磁回路中产生暂态过电压，在此电压作用下，可能将励磁回路中其他绝缘薄弱的地方击穿，从而导致第二点接地。
当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时，会产生很大的短路电流，可能会烧伤转子本体；另外，由于部分转子被短路，是气隙磁场不均匀或发生畸变，从而使发电机转动时所受的电磁转矩不均匀并造成发电机振动，损坏发电机。
发生两点接地导致机组甩负荷停机，影响电网的稳定和电能的质量。
发电机转子接地保护现状分析与处理
52研究与探索Research and Exploration ·维护与修理中国设备工程 2019.08 (上)发电机转子接地是发电机较为常见的故障类型之一，因此中、大型机组均按照要求配置转子接地保护。
转子接地保护是保护发电机转子最重要电气量保护，是转子的主保护。
目前对于转子一点接地保护目前并无异议，各机组均已配置。
但对于转子两点接地保护，争议较大，目前两点接地投与不投的现象均存在。
1 发电机转子接地的危害发电机转子绝缘损坏后会造成转子绕组一点接地故障，严重者会造成转子两点（多点）接地故障。
发电机转子一点接地故障较为常见，现场发生过多次转子一点接地故障。
转子发生一点接地故障时，由于没有形成闭合的回路，因此对发电机的危害性较小。
但是如果发电机转子再发生第二点接地故障，则会形成闭合回路，转子回路会流过相大的故障电流，烧坏发电机转子，以及发电机转子的励磁绕组，同时还会造成轴系及汽机磁化。
同时由于励磁绕组部分被短接，使发电机气隙磁通失去平衡，从而会引起发电机严重的振动，从而造成灾难性的后果。
严重威胁着电厂主设备及电网系统的安全。
2 发电机转子接地保护简介 2.1 发电机转子一点接地保护发电机转子一点接地保护原理目前主要有乒乓式保护和注入式保护。
乒乓式保护原理是研发较早，使用较为普遍，本文对品乒乓式保护简要介绍。
乒乓式保护原理：采用乒乓式开关切换原理，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻值和接地位置。
原理图见图1所示。
其中，S1、S2为由微机控制的电子开关，Rg 为接地电阻，α为接地点位置，E 为转子电压(考虑它的变化，新的电动势以E’表示)。
两个降压电阻R ，一个测量电阻R1。
计算接地位置并记忆，为判断转子两点接地作准备。
为防止保护误动及计算溢出，特设启动判据：E>40V。
图1 转子一点接地保护切换采样原理接线图发电机转子接地保护现状分析与处理张国防，马俊岭 （河南华润电力首阳山有限公司，河南 洛阳 471943）摘要：发电机转子一点接地保护目前在行业内并无争议，1MW 及以上的机组均按要求配置。
发电机转子接地危害及处理
发电机转子接地危害及处理发电机在长期运行过程中，由于转子内部受潮、冷却介质泄漏、绝缘老化以及机械振动等诸多方面的原因，容易造成转子对地绝缘水平的降低进而引发转子接地故障。
当转子发生一点接地故障时，虽然不会对发电机本身造成直接的危害，但若再相继发生两点接地，则将严重威胁发电机的安全。
转子一点接地的危害发电机转子一点接地故障是常见的故障形式之一，发生一点接地故障时励磁绕组与地之间尚未形成电气回路，转子的励磁电压和流过转子的转子电流受到的影响很小，所以并不对发电机造成危害，此时可通过转移负荷，平稳停机后再检查故障。
转子一点接地的危害1、破坏发电机气隙磁场的对称性，使气隙磁场发生畸变，气隙磁通失去平衡，引起发电机剧烈振动，使电机损坏、无功出力降低。
汽轮发电机励磁回路两点接地还可引起轴系和汽机磁化，后果严重。
若装有横差保护，还会引起其误动，因此，转子一点接地保护动作后要将横差保护加上一个短的延时，防止误动。
2、两点接地造成非短路的绕组电流增大，如果流过转子本体的短路电流大 ( 通常以 1500 A 为界限 )，热效应烧损转子的同时还会使转子发生缓慢变形，造成偏心增大，加剧振动。
另外，还可能损坏其他励磁装置，导致失磁故障，危及发电机和系统的安全。
为确保发电机的安全运行，当发电机转子绕组发生一点接地时，应发出信号，运行人员立刻进行处理;若发生两点接地应立即停止发电机的运行。
因此，发电机装设转子一点和两点接地保护是非常必要的。
转子一点接地的现象及处理发电机发生转子一点接地时，中央信号警铃响，“发电机转子一点接地”光字牌亮，表计指示无异常。
转子回路一点接地时，因一点接地不形成电流回路，故障点无电流通过，励磁系统仍保持正常状态，故不影响机组的正常运行。
此时，应检查“转子一点接地”保护信号是否能够复归。
若能复归，则为瞬时接地;若不能复归，应检查转子一点接地保护是否正常，若正常，则可利用转子电压表通过切换开关测量正、负极对地电压，鉴定是否发生了接地。
发电机转子两点接地保护的研究
发电机转子两点接地保护的研究Research on T w o2location Earth2fault Protection of G enerator Rotors赵厚滨1,薛伊琴2(1.江苏省电力公司,江苏 南京 210024; 2.南京下关发电厂,江苏 南京 210011)摘要:阐述了发电机转子两点接地的危害,分析了两点接地保护的种类、原理及存在的问题,提出了转子保护研究中的主要问题及安全运行注意事项,指出了发电机转子两点接地保护的发展趋势。
关键词:两点接地;保护;原理[中图分类号]T M772 [文献标识码]B [文章编号]1004-7913(2006)05-0012-03 转子接地保护就是在发电机转子发生接地短路时,在尽短的时间(获取较少的故障特征量)、尽小的范围(指出发电机转子故障及该接地点的位置)准确地指出接地电阻的大小并发出信号提醒运行人员处理或自动停止发电机运行的装置。
转子回路常见的故障是一点接地,但如果处理不及时,将发生两点接地故障。
正常运行时,发电机转子电压仅为几百伏,如国产300MW汽轮发电机为465V,600MW发电机为621V,转子绕组及励磁系统对地是绝缘的。
当转子绕组或励磁回路发生一点接地时,构不成电流通路,对发电机不会构成直接危害。
一点接地后,如不及时处理,转子回路对地电压将升高,导致转子两点接地。
1 转子两点接地的危害a.破坏发电机气隙磁场的对称性,使气隙磁场发生畸变,气隙磁通失去平衡,引起发电机剧烈振动,使电机损坏、无功出力降低。
汽轮发电机励磁回路两点接地还可引起轴系和汽机磁化,后果严重。
若装有横差保护,还会引起其误动,因此,转子一点接地保护动作后要将横差保护加上一个短的延时,防止误动。
b.两点接地造成非短路的绕组电流增大,如果流过转子本体的短路电流大(通常以1500A为界限),热效应烧损转子的同时还会使转子发生缓慢变形,造成偏心,加剧振动。
另外,还可能损坏其他励磁装置,导致失磁故障,危及发电机和系统的安全。
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浅析发电机转子接地的影响及保护措施【摘要】由于发电机长期运行产生的转子绝缘损坏老化以及工作人员在工作中造成的异物掉落等原因，将造成发电机转子产生一点甚至两点接地。
使得发电机的正常运行受到了严重的影响，在分析了产生原因及危害后，阐述了相应的保护措施，避免因转子接地引发的事故。
【关键词】发电机;绝缘老化;转子接地;保护措施
0．引言
当前，发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一，励磁回路一点接地故障对发电机并未造成危害，但相继发生第二点接地，即转子两点接地时，由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体，并使励磁绕组电流增加，可能因过热而烧伤。
由于部分绕组被短接，使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还使轴系和汽机磁化，两点接地故障的后果是严重的，故必须装设转子接地保护。
1．发电机发生转子接地的原因
工作人员在励磁回路上工作时，因不慎误碰或其他原因造成转子接地；转子滑环，槽及槽口、端部、引线等部位绝缘损坏；长期运行绝缘老化，因杂物或振动使转子部分匝间绝缘垫片位移，将转子通风孔局部堵塞，使转子绕组绝缘局部过热老化引起转子接地；鼠类等小动物窜入励磁回路，定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水，励磁回路脏污等引起转子接地。
2．发电机转子接地的危害
2.1发电机发生转子一点接地的危害
发电机发生转子一点接地的时候，因为对地尚未形成回路，所以其接地点并无接地电流通过，励磁回路仍可维持在正常状态，发电机可继续运行。
但若未能及时处理，一旦再发生另一点接地即形成发电机转子两点接地故障，这便是十分危险的短路故障。
2.2发电机发生转子两点接地的危害
a．破坏发电机气隙磁场的对称性，使气隙磁场发生畸变，气隙失去平衡，引起发电机剧烈振动，使发电机损坏、无功出力降低、励磁电压及发电机机端电压降低，而定子电流却可能增大。
汽轮发电机转子两点接地还可能引起轴系和汽机磁化，后果严重。
若装有横差保护，还会引起其误动，因此，转子一点接地保护后要将横差保护加上一个短的延时，防止其误动。
b．两点接地造成非短路电流增大，如果流过转子本体的短路电流过大（通常以1500a为界限），由于过热烧损转子的同时还会使转子发生缓慢变形，形成偏心，加剧振动/另外，还可能损坏励磁装置，导致失磁故障，危机发电机和系统的安全。
3.发电机转子接地的保护措施
3.1发电机转子一点接地的保护措施
转子一点接地保护的种类较多，主要有迭加直流式、乒乓式及迭加交流式。
由于国内发电机转子一点接地保护广泛采用迭加直流式和乒乓式。
其他保护方式在此就不多做介绍。
3.1.1跌加直流式的转子一点接地保护
在发电机转子绕组的一极对大轴之间加一个直流电压，通过采集直流电压的输出电流，来测量转子转子绕组的对地电阻正常情况下，发电机转子绕组不接地，外加直流电压不会产生电流。
当转子绕组中接地电阻为rx时，外加直流电压通过部分转子绕组、rx、大轴之间构成回路，产生电流if。
接地电阻越小if 越大，接地电阻越大，if越小。
保护装置通过改变测量回路内阻得到两个测量回路的内阻得到两个测量值if1、if2，根据两个电流的大小通过解方程组消去不确定的励磁回路电压值vf后，便可计算出接地电阻值rx。
当该转子一点接地保护投入运行时会影响转子回路的绝缘系统，若有此两种装置时，只能投入其中一套，否则会相互影响。
双重化的保护也只能投入一套，另一套作为冷备用。
3.1.2切换采样式一点接地保护（乒乓式）
在发电机运行时轮流测量转子绕组正极、负极的对地电流，并根据测的的结果计算出转子绕组回路的对地电阻值和接地故障的
位置。
设在转子绕组k点经电阻rg接地。
s1、s2为可控的电子开关，轮流闭合及断开。
由于转子绕组的直流电阻很小，可以忽略。
当电子开关s1闭合、s2断开时，测量电阻r1上的电压为：
当电子开关s2闭合、s1断开时，测量电阻r1上的电压为：
在式（1）、式（2）中r1、r已知，u1、u1‘和转子电压ud为保护的测量电压，解方程可求出rg和α。
保护范围为整个发电机转子绕组。
此外，对于无刷励磁机组，可能只引出转子绕组的一端，由于转子电压无法引出，无法采用乒乓式转子接地保护原理。
3.2发电机转子两点接地的保护措施
3.2.1二次谐波电压式两点接地保护
当发电机正常运行时，定子电压中只有很小的奇次谐波分量。
由于气隙磁通的空间分布完全对称于横轴，将其按傅立叶级数展开，其中没有偶次谐波。
因此，不会在定子绕组中产生偶次谐波电势。
当发电机转子绕组发生两点接地或匝间短路时，气隙磁通分布被破坏，其气隙磁通将发生畸变，在定子绕组中产生二次谐波电压，定子二次谐波电压式两点接地保护就是用该电压作为判据其保护
范围为整个转子。
正常运行时该保护退出，当转子绕组发生一点接地故障后自动投入运行。
其优点是不受外部故障或其他机组转子两点接地在定子绕组中出现二次谐波电压的影响。
整定值可以很小，保证其灵敏度。
3.2.2反映接地位置的两点接地保护
转子一点接地时，根据切换采样式一点接地保护计算出接地点α值，若发生转子两点接地，测的α的值有变化，转子两点接地保护的动作方程为：
δα>αop
式中δα—转子绕组两点接地之间的电气距离百分数，δα=|α1-α2|
αop—转子两点接地位置变化的整定值
αop可整定为5%～10%。
为防止瞬间转子两点接地故障时保护动作，动作延时可取0.3s。
4.结论
总结来看，转子绕组发生接地故障的根本原因是其绝缘遭到了损坏造成的。
所以要预防发电机转子绕组接地故障的发生，在运行管理方面必须随时掌握转子绝缘状况，并根据其绝缘状况进行针对性的维护、保养及检修处理。
同时发电机转子绕组发生两点接地故障，绝大部分情况都是发生在一点接地后，未能得到及时处理而扩大成两点甚至多点接地的故障的。
若发生了转子一点接地故障，必须在发展成两点接地之前尽快妥善处理，以免发展成为严重的两点接地故障。
【参考文献】
［１］张保全，尹相根.电力系统继电保护.北京中国电力出版社，2005.
［２］赵厚滨,薛一琴.发电机转子两点接地保护的研究.东北电力技术，2006,(5)：12-14．。