大轴接地
汽轮发电机大轴上安装接地炭刷是为了消除
1、汽轮发电机大轴上安装接地炭刷是为了消除(大轴)对地的(静电电压 )汽轮发电机大轴上安装接地碳刷的作用之一肯定有消除静电电压的作用，另外还有两个作用即：⑴供测量转子绕组正、负极对地电压用。
⑵供转子接地保护装置用。
请问汽轮发电机大轴上安装接地碳刷的主要作用是什么啊是为了消除轴电流，大型发电机采用的是滑动推力轴承，如果轴没有和大地有效联通，轴和轴瓦间就有电压，就会在推力轴承的油膜上产生电腐蚀，破坏大轴和轴瓦接触点的光滑程度，如果情况严重，整个机器的轴承就会因为接触面不光滑导致烧瓦，严重的事故。
因此用接地碳刷使发电机大轴有效接地十分必要。
2.异步电动机产生不正常的振动和异常的声音, 主要有机械)和(电磁 )两方面原因。
怎样从异步电动机的不正常振动和声音中判断故障原因？答：异步电动机产生不正常的振动和异常音响主要有机械和电磁两方面的原因。
机械方面的原因：①电机风叶损坏或紧固风叶的螺丝松动，造成风叶与风叶盖相碰，它所产生的声音随着碰击声的轻重，时大时小；②由于思承磨损或轴不当，造成电动机转子偏心严重时将使定、转子相擦，使电动机产生剧烈的振动和不均匀的碰擦声；③电动机因长期使用致使地脚螺丝松动或基础不牢，因而电动机在电磁转矩作用下产生不正常的振动；④长期使用的电动机因轴承内缺乏润滑油形成于磨运行或轴承中钢珠损坏，因而使电动机轴承室内发出异常的咝咝声或咕噜声。
电磁方面原因：①正常运行的电动机突然出现异常音响，在带负载运行时转速明显下降，发出低沿的吼声，可能是三相电流不平衡，负载过重或单相运行；②正常运行的电动机，如果定子、转子绕组发生短路故障或鼠笼转子断条则电动机会发出时高时低的翁翁声。
机身也随之振动。
3、电流过零后, 电弧是否重燃快定于(介质恢复)与(电压恢复 )过程。
4.为发能顺利地开断电流电路, 断路器必需具备的一般条件是(绝缘介质的恢复强度)必须大于(电源电压的恢复强度)5.变压器的接线组别, 一般采用(时钟)表示法, 不同接线组别的变压器,其一、二次侧对应的线电压之间的相位差总是( 30° )的整数倍。
汽轮发电机组的大轴接地与轴电压_倪勤
图 ３ 轴电压的测量
测量结果分析： Ｕ１≈Ｕ２ 说明绝缘良好； Ｕ１＞ Ｕ２ 时， 说明绝缘垫绝缘不好； Ｕ１＜ Ｕ２ 说明测量不准确， 重新测量； Ｕ２（ｂ）略低于 Ｕ２（ａ）， 说明汽轮机侧油膜电位低； Ｕ２（ｃ）低于 Ｕ２（ａ）很多时， 说明励磁机侧油膜电位 高， 易击穿； 具体电压值与机组容量有关， 一般最大不超过 １０ Ｖ， 每次测量结果应与本机组的历史数据相比 较。机组大修后或发电机抽过转子， 或者励磁机侧 轴承检修后， 都要求检查绝缘情况和测量轴电压。
第 ２３ 卷 第 ２ 期
２００６ 年 ６ 月
ＡＮＨＵＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ
３３
汽轮发电机组的大轴接地与轴电压
Ｓｈａｆｔ ｇｒ ｏｕｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｈａｆｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｔｕｒ ｂｏ－ｇｅｎｅｒ ａｔｏｒ ｓｅｔ
倪勤
（ 安徽省电力科学研究院， 安徽 合肥 ２３００２２）
摘要： 叙述汽轮发电机组轴系产生静电的原因及其危害性， 提出消除静电的措施是必须加装接地碳刷。在讨论了发电机转子 产生轴电压的原因后， 指出了因轴电压产生轴电流而破坏油膜的危害性。轴承加装绝缘垫是防止油膜被击穿而损坏轴瓦乌金 的措施， 详细说明了加装绝缘垫的部位。最后， 具体地描述了正确测量绝缘垫绝缘状态的方法。 关键词： 轴系； 轴电压； 油膜； 绝缘垫 Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ａｎｄ ｈａｚａｒｄ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ｃｈａｒｇｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ ｏｆ ｔｕｒｂｏ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｗａｓ ｄｅｐｉｃｔｅｄ， ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｉｎｓｔａｌｌ ａ ｂｒｕｓｈ ｏｎ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｃｈａｒｇｅ ｉｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ． Ａｆｔｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｓｈａｆｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｒｏｔｏｒ， ｔｈｅ ｈａｚａｒｄ ｏｆ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｏｉｌ ｆｉｌｍ ｂｙ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｓｈａｆｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ． Ｔｏ ｉｎｓｅｒｔ ａｎ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｐａｄ ｔｏ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｍｅｔａｌ ｏｆ ｌｉｎｅｒ， ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｐａｄ ｗａｓ ｄｅｔａｉｌｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｄ ｗａｓ ｇｉｖｅｎ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｓｈａｆｔｉｎｇ； ｓｈａｆｔ ｖｏｌｔａｇｅ； ｏｉｌ ｆｉｌｍ； ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｐａｄ
发电机“大轴接地”和“转子接地”有什么不同
发电机“大轴接地”和“转子接地”有什么不同1、发电机大轴接地碳刷为什么不会发生转子一点接地报警呢？首先我们需要来区分“大轴接地”和“转子接地”这两个概念。
所谓大轴接地指的是整个转子的“金属表面”不能有静电荷积累，过多的静电荷累积会造成对地电位升高，从而将转子轴承的润滑油膜击穿使之失去润滑作用，进而发生转子轴颈与轴承轴瓦发生直接摩擦，所以我们要将转子的金属表面与大地相连，及时将累积的静电荷释放掉。
这也是大轴接地碳刷的作用之一，就是消除轴电压，防止产生轴电流。
转子接地指的是转子内部的电气绕组线棒发生接地，这是不允许的，因为转子的内部绕组电路是直流，在绝缘良好的情况下，绕组正负两极的对地电压平均分布，当发生一点接地时，会造成未接地的另一极对地电压升高到全电压，此时很容易将未接地一极绝缘击穿，所以发生一点接地故障后会迅速发展成两点接地，因此我们要设置一点接地保护，当发生一点接地时及时发出告警或投于跳闸将发电机退出运行。
2、发电机为何要在轴上装接地电刷？在轴上装接地电刷，使产生的轴电流可以通过此电刷接地，以减少对轴承的危害，这样做效果比采用绝缘轴承座好。
在发电机安装中由于气隙总是不那么均匀，另外线圈安装中阻抗也不近相同，发电机运行中会在发电机转子上感应出轴电压。
由于轴电压的存在，运行中该电压可通过转子两端轴承击穿油膜行成轴电流，烧坏轴瓦。
为了防止此种现象那么在发电机励端轴瓦座加绝缘（整个轴承对地绝缘），在汽端大轴用接地碳刷接地。
另外发电机励磁的各种保护及转子测量对地绝缘的地其实就是碳刷的大轴。
3、大轴接地碳刷有个作用是测量转子正负极对地的电压，怎么能测出电压呢？大轴不是接地的，轴承座是绝缘的，有厚厚的绝缘垫，大轴旋转时，也是悬空的，靠油膜和轴承座接触。
运行中，发电机的转子线圈不允许两点接地（否则会出严重事故），有一点接地必须及时处理。
大轴的碳刷是通过“转子接地继电器”接地的，“转子接地继电器”同时接有转子的正极和负极，一旦转子正极、负极或正负之间有任何一点有漏电到转子上，大轴的电位会发生变化，“转子接地继电器”就会检测出来，提醒运行人员处理。
发电机常见事故及处理
发电机常见事故及处理1、发电机温度异常正常运行时，发电机定子线圈层间任一点最高温度与最低温度之差或任一槽出水最高温度与各槽最低出水温度之差均应在5℃以内。
若线圈层间任一点最高温度与层间平均温度之差达8℃，或任一槽出水最高温度与各槽最低出水温度之差达8℃时，应及时分析、查明温度异常升高的原因，并加强监视，必要时可降低负荷运行。
下列情况，在排除测量装置故障后，应立即降低负荷，使温度不超过上限值。
综合比较负荷水平、各点出水温度、线圈层间温度等，如判断发电机内部确有严重故障，为避免发生重大事故，应立即解列停机，通知检修人员处理。
1.线圈层间任一点最高温度与层间最低温度之差达14℃。
2.任一槽出水最高温度与各槽最低出水温度之差达12℃。
3.线圈层间任一点温度超过120℃。
4.任一槽出水温度超过85℃。
5.任一点铁芯温度超过120℃时。
当发电机有关温度发生异常时，还应检查：（1）发电机定子三相电流是否平衡，是否超过允许值，功率因数是否在正常范围内。
（2）发电机水冷、氢冷系统冷却条件是否改变，若有异常，应设法恢复正常运行。
通知热工人员立即检查测温装置、测温元件是否完好。
（3）结合线圈层间温度及相应的出水温度进行综合分析，判断发电机定子线圈水回路是否有堵塞现象。
（4）发电机温度的任何突然改变、不稳定，或继续增加都说明情况异常，并且是内部有问题的一个信号，因此要求加强监视、分析，记录有关数据，必要时应采取有效手段来保证发电机的安全运行。
2、发电机定子接地现象（1）“发电机定子接地”保护报警。
（2）发电机可能跳闸。
原因定子线圈漏水或者渗水造成绝缘下降；引出线运行中产生的震荡，导致绝缘受损；机内结露导致接地；轴瓦漏油，导致绝缘下降；主变低压侧绕组或高压厂变高压侧绕组单相接地时等。
处理（1）若“发电机定子接地”伴随“发电机内有油水”先后报警，则应将发电机紧急停机。
（2）定子接地保护发信尚未跳闸时，应立即对主变低压侧、高厂变高压侧、封闭母线、发电机出口PT、励磁变压器进行外观检查，联系检修人员对发电机中性点配电变压器二次电压、出口PT二次电压进行测量。
发电机大轴接地碳刷打火原因分析与消除方法
发电机大轴接地碳刷打火原因分析与消除方法Cause Analysis and Elimination Method of Sparking of GeneratorShaft Grounding Carbon BrushJiang Shaoqing Chen Hengwei摘要：本文以某发电机厂生产的QFSN-350-2型发电机为例，分析了发电机大轴接地碳刷运行中存在的问题及危害，探讨了发电机大轴接地碳刷打火问题的处理方法，以期对解决发电机大轴接地碳刷打火问题提供借鉴。
关键词：发电机；接地碳刷；打火Abstract: Reason analysis and elimination method of generator shaft grounding carbon brush sparking. The method to deal with the sparking problem of the generator shaft grounding carbon brush is discussed, in order to provide a reference for solving the generator shaft grounding carbon brush sparking problem.Key words: Generator; grounding carbon brush; ignition1引言发电机运行中，碳刷打火是较常见的问题，其对发电机安全运行危害较大，如大轴接地碳刷打火，易导致转子接地电阻出现摆动，触发发电机保护装置中“转子接地保护”信号报警或触发跳闸，严重影响发电机安全稳定运行。
本文针对大轴接地碳刷打火问题，进行了原因及危害分析，并结合现场实际，有针对性的提出了解决方法，以期为同类问题提供借鉴。
2设备概况某电厂发电机型号为哈电生产的QFSN-350-2型汽轮发电机，发电机汽端安装有1套大轴接地碳刷装置，使用的接地碳刷型号为Morgan D172型，尺寸为25mm×32mm×60mm。
发电机大轴接地不良引发热工保护误动的原因分析
发电机大轴接地不良引发热工保护误动的原因分析李国湘;孟晋峰【摘要】针对某电厂#8汽轮发电机组出现的热工保护误动作停机事故，对机组热工保护卡件连续烧损、大轴接地系统存在电压、发电机风冷系统温度高、轴瓦振动数值大等异常情况进行了分析，发现发电机大轴接地系统带电压是机组热工保护卡件烧损的直接原因，热工卡件连续烧损造成保护误动。
找出发电机大轴带电压的原因并制定了明确的处理措施。
找出了发电机滑环室温度高的原因，提出了控制温升的具体措施。
通过采取有效的措施，#8汽轮发电机组恢复了正常运行状态。
%The article discusses an accidental shutdown of No.8 generator of a plant for Thermal Protection Miss-operation,in which thermal protection units were burned down.Abnormalities including the continuous burning down of protection clamp units,existing voltage at the large shaft grounding system,high temperature of air cooling system of gen-erator and huge bearing vibration were analyzed and it was found that the large shaft grounding system with high voltage led to the burning down of thermal protection units and the continuous burning down of protection clamp units causedprotection malfunction.Finally,it notes the reason for large shaft with voltage,the slip ring chamber with high voltage and works out a specific way to deal with such problems.After the implementation of efficient measures,No.8 generators regained normal operation.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2016(043)008【总页数】4页(P19-21,24)【关键词】风冷系统;大轴接地;保护误动【作者】李国湘;孟晋峰【作者单位】中石化股份有限公司天津分公司天津300271;中石化股份有限公司天津分公司天津300271【正文语种】中文【中图分类】TM31发电机的安全稳定运行关系着电网的安全，也对自备电厂的安全生产、经济生产起着决定性作用。
发电机定子、转子接地保护
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
接线图
图1 双端注入式接线示意图
图2 单端注入式接线示意图
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
发电机正常运行时转子绕组回路对地（大轴）是绝缘的，发生转子 绕组接地故障后，对地绝缘被破坏。为此，通过在发电机转子绕组两端 （如图3 所示）或一端（如图4 所示）注入方波信号电源，可区分正常 运行和接地故障。正常运行时发电机由注入电源引起的对地泄漏电流几 乎为零；转子绕组接地故障时，此电流明显地发生改变，通过检测该电 流的变化，可实时计算转子一点接地电阻及一点接地位置。这种原理既 能在100%范围内测量转子接地故障，同时也能反映转子绕组绝缘下降 ，起到对绝缘老化监视的作用。
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
注入式定子 接地保护出 口逻辑
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
定值整定原则
发电机中性点经配电变高阻接地，当定子绕组发生单相接地故障时，其等效 的基波零序回路电路如下图所示：
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
图3 双端注入式保护方案
图4 单端注入式保护方案
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
注入式转子接地保护分为两种原理，双端注入式原理和单独注入式原理。其中双 端注入式原理较有代表性，以此为例阐述注入式转子接地保护原理，其等效原理图如 图3 所示：
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
组屏
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
水利工程：水电站考试题(三)
水利工程：水电站考试题（三）1、问答题清扫二次回路应注意什么？正确答案：（1）人员不得进入高压分间或防护栅内，同时与带电部分之间的距离要符合规定，作业地点附近有高压设备时，要在作业地点周围设围栅和相应的标示牌。
（（江南博哥）2）所有互感器的二次回路均要有可靠的保护接地。
（3）直流回路不得接地或短路。
（4）根据作业要求需进行断路器的分合闸试验时，必须经值班人员同意方可操作，作业完毕时，要报告值班员。
2、问答题简述处理事故的一般步骤？正确答案：1）根据光字牌和语音告警提示，正确分析判断事故的性质和事故范围。
并即时作出纪录。
掉牌信号继电器不准即时复归，要等待事故纪录好并处理好后再经值长命令复归；2）迅速限制事故的发展，解除对人身和设备安全的威胁。
准确判断，防止扩大事故。
并考虑该事故后果对整个电站及有关系统运行方式改变的影响；3）保证和恢复厂用电正常运转；4）保证非事故系统或设备的继续正常运转。
使与事故设备迅速可靠隔离；5）尽早恢复对停电用户的正常供电；6）及时准确向调度部门和上级主管汇报并听取指示；7）根据光字牌信号或语音提示或计算机屏幕显示，判定事故范围，值班人员到现场，遵守安全规程，对事故设备进行全面检查；8）如果需要检修专责人员即时来现场处理，值长应先通知有关检修专责人员来现场，并同时汇报生产主管；9）事故现场检修处理时，及时做好安全措施；10）查明事故原因会同有关专责人员做出正确判断。
3、填空题立式水轮机的安装高程是指（）高程，卧式水轮机的安装高程是指（）。
正确答案：导叶高度中心面、水轮机主轴中心线所在水平面高程4、问答题非同期并网的危害是什么？正确答案：发电机不满足并列条件的并列称为非同期；发电机非同期并列合闸瞬间，发电机和连接的设备将承受倍额定电流作用下产生的电动力和发热量，会造成发电机定子绕组变形、扭曲，绝缘崩裂，绕组接头熔化等，严重时会使发电机损坏和烧毁。
5、问答题经常发生的触电形式有几种？哪种触电给人造成的危险最大？正确答案：经常发生的触电形式有单相触电，两相触电，跨步电压触电和接触电压触电，还有雷击触电，最危险的触电是两相触电。
大型汽轮发电机组轴系接地状况监测
大型汽轮发电机组轴系接地状况监测本文阐述了大型汽轮发电机组轴电压产生的原因和防范措施，通过对一台660MW发电机试验数据的分析，结合以往轴电压试验方法，提出使用万用表检测轴电压的简便新方法，直观有效地监测到轴电压水平，避免了轴瓦电腐蚀的发生。
标签：发电机轴电压；接地效果监测新方法；轴瓦电腐蚀0 引言汽轮发电机组发展到今天，单机容量已大幅度提高，随之而来的是轴电流的危害加剧。
轴电流的防治是现在大型汽轮发电机组的重要课题。
如何简单有效的监测接地碳刷接地状况，是防止汽轮机侧轴瓦上轴电压过大而产生轴电流的重要条件。
1 概况本单位汽轮机为西门子生产的单轴四缸四排汽、凝汽式反动汽轮机。
发电机为西门子生产的THDF 115/67型660MW氢冷发电机。
该汽轮发电机组轴系从汽轮机至发电机励磁轴共有8块轴瓦。
汽轮机和发电机联轴器在#5、#6瓦之间，接地碳刷也安装在此处。
发电机的#6、#7瓦对地有双层绝缘，励磁轴的#8瓦对地有单层绝缘，这3块轴瓦的润滑油连接管路对地也有绝缘。
汽轮机侧的#1～#5轴瓦对地没有绝缘。
运行时整个轴系通过油膜悬浮在这8块轴瓦上，形成悬浮电位。
如果接地碳刷不能有效地将轴系上的电荷导入大地，当其累积到一定程度，就会击穿油膜，在对地没有绝缘的#1～#5轴瓦上产生轴电流，烧灼轴瓦并使润滑油脂劣化。
2009年初在#1机组D级检修期间，发现#2、#4瓦存在电腐蚀现象，如图1所示。
2 轴电压产生原因及目前所采取的措施轴电压产生的原因有以下几种：①磁路不对称：定子叠片接缝不对称、转子偏心、转子或定子下垂产生变化的磁通。
②轴向磁通：剩磁、转子偏心、饱和、转子绕组不对称。
③静电荷：由于蒸汽冲刷汽轮机叶片。
④转子绕组上的外加电压：静态励磁设备、电压源或者转子绕组绝缘不对称、有源的转子绕组保护。
针对上述原因，发电机在生产设计及运行后采取了以下措施来限制轴电压。
⑤对于磁路不对称、轴向磁通所产生的轴电压，发电机在设计时对与转轴有接触的部件全部采取绝缘措施，其绝缘不低于20MΩ，且#6、#7瓦采用了双层绝缘，该措施有效阻断了形成轴电流的回路。
发电机大轴接地碳刷打火原因分析与消除方法
山西科技SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY2019年第34卷第5期在发电机组正常运转中，励磁碳刷的运行状况如何，尤其是大轴接地碳刷是否打火，在发电行业中普遍比较重视，因为发电机大轴接地碳刷打火对发电机危害很大。
本文以某发电机厂生产的QFSN-300-2型发电机大轴接地碳刷为例，探讨发电机组运行中大轴接地碳刷打火问题的处理方法，以期对解决发电机大轴接地碳刷打火问题提供借鉴。
1发电机大轴接地碳刷基本情况某发电机厂生产的QFSN-300-2型发电机，每台发电机汽端均安装有2套大轴接地碳刷装置，原装接地刷握采用1.2kg压力压簧，碳刷型号规格为Morgan NCC63425mm×32mm×100mm。
由于发电机定子磁场不可能绝对地均匀分布，所以会在发电机转子上产生几伏或更高的电势差，再加上发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小，就有可能形成很大的轴电流，如果不采取有效的预防措施，或者预防措施失效，都会导致轴瓦烧伤。
为阻止该电流的形成，国内的发电机都有消除轴电压危害的规范设计，如在发电机大轴汽侧安装大轴接地碳刷，并在发电机大轴励磁轴承底座加装可靠的绝缘垫片等。
一般情况下，只要措施可靠，均能消除轴电压的危害。
2大轴接地碳刷运行中存在的问题及危害2.1大轴接地碳刷运行中存在的问题笔者在某电力系统两个电厂从事电气检修工作，其中一个电厂发电机安装了PRO8100-B型发电机轴电压轴电流检测装置，另一个电厂发电机未安装此装置。
运行中，2个电厂的发电机接地碳刷均出现了故障状况。
即：由于转轴的高转速和转轴外周面的油污污染等因素影响，发电机大轴均发生了转轴表面不光滑、碳刷在转轴表面跳动的现象，尤其在轴电压的影响下接地碳刷均不同程度地出现了打火现象，而且安装轴电压轴电流检测装置的发电机在运行中还时不时报“高轴电压报警”（汽端电刷不接触故障），充分说明接地碳刷的跳动打火直接影响着发电机大轴的接地效果。
发电机大轴接地碳刷接触不良导致转子
发电机大轴接地碳刷接触不良导致转子发表时间：2019-06-06T08:54:22.983Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：一点接地保护误发信的分析[导读] 摘要：通过转子一点接地故障，探讨转子一点接地原理、碳刷与大轴之间接触电阻影响，并提出了相应的对策。
王恒泽摘要：通过转子一点接地故障，探讨转子一点接地原理、碳刷与大轴之间接触电阻影响，并提出了相应的对策。
关键词：乒乓式转子一点接地；接触电阻；接地电阻；接触不良某发电厂装机容量为2ⅹ330MW，机组是采用上海电气公司的汽轮发电机组，发电机型号为：QFSN-330-2，发电机的额定转速为3000r/min。
励磁系统采用南京南瑞所研发的型号为SA VR-2000的自并励静态可控硅励磁，具有电压波形平稳、响应速度快的特点。
机组保护装置采用CSC-300数字式发电机变压器组成套保护装置，转子一点接地保护采用改进的“乒乓式”转子一点接地保护。
1、转子一点接地的危害转子发生一点接地后，无电流通过接地点，不形成电流回路，励磁电流仍然保持正常，对发电机本身没有危害，但是转子绕组对地已经产生电压。
当系统发生扰动时，极易造成两点接地，从而形成两点接地短路，有一部分的励磁绕组被短路，其后果为：1）故障点流过很大的短路电流，接地电流有可能使转子磁化和发生断路器跳闸事故，还有可能引起系统振荡、解列的恶性电力事故。
2）有可能产生接地电弧，烧坏励磁绕组、转子本体以及铁芯。
3）转子磁场发生畸变，造成力矩不平衡，引起机组的强烈振动，无功出力大幅降低。
4）转子局部通过转子电流，引起局部发热，造成转子变形，从而使振动加剧。
2、事故经过出现事故的机组为该电厂的#1发电机组，在发电机的正常运行情况下，转子一点接地保护频繁发信，并且在大轴接地碳刷的位置不时有接触不良导致的火星冒出（该厂的转子一点接地的保护定值为10KΩ，当接地电阻小于10KΩ时转子一点接地信号报警）。
3、保护原理与整定3.1、保护原理转子一点接地保护反映转子对大轴绝缘电阻的下降。
大轴碳刷接触不良引起转子一点接地保护动作分析
0 引言为了大型发电机组的安全运行，无论水轮发电机或汽轮发电机，在励磁回路一点接地保护动作发出信号后，并自动投入转子两点接地保护。
在励磁回路一点接地保护动作期间应立即转移负荷，实现平稳停机检查。
目前大型发电机转子接地保护多采用乒乓式原理和注入式原理，其中注入式原理在未加励磁电压情况下也能监视发电机转子绝缘。
下面，我就一起真实的发电机大轴碳刷接触不良引起转子一点接地保护动作事件进行分析，便于有序排查发电机转子接地保护动作。
1 事件1.1 故障发生过程某2*600MW 火力发电厂，汽轮发电机型号为QFSN-600-2YHG，转子绕组采用氢气冷却方式，自并励励磁系统。
转子接地保护采用PCS-985RE 型转子接地保护装置，乒乓式一套（投运），注入式一套（备用）。
一点转子接地投入信号，一点接地保护动作后自动投入两点接地保护跳闸。
接地保护定值20kΩ，一点接地保护动作时间5s，两点接地保护动作时间1s。
某天，单元集中控制室控制盘来“1号发电机转子一点接地”报警信号。
接到运行人员通知的继电保护检修人员立即赶往生产现场检查，发现1号发电机励磁设备间内乒乓式转子接地保护装置发报警信号后自动复归，且转子正负对地电压、接地电阻、接地位置等参数不停的在一定幅度内摆动。
根据继电保护及自动装置运行规程，退出1号发电机乒乓式转子接地保护装置投入1号发电机注入式转子接地保护装置继续观察。
次日，1号发电机注入式转子接地保护装置又连续两次发“转子一点接地报警”信号后自动复归。
检查转子接地保护装置动作报告采样显示正对地电压：165.5V，负对地电压-50.1V，转子接地电阻18.61kohm，转子接地位置14.3%，泄露电流1：-0.616mA，泄露电流2：0.123mA。
1.2 故障排查过程初步分析1号发电机转子一点接地为瞬时性故障，首先重点检查转子接地保护装置测量采样回路及其二次系统，再检查发电机转子绕组及其励磁回路一次系统。
发电机大轴接地不良对轴振动检测影响问题的分析及处理
发电机大轴接地不良对轴振动检测影响问题的分析及处理发电机大轴由于各种原因，会在轴与大地之间形成轴电压，可能对发电机轴瓦造成烧蚀损伤，也会对轴系保护仪表造成干扰，大轴接地碳刷的作用就是构成大轴对地放电通路，抑制轴电压。
文章介绍了一次因发电机大轴接地不良引起轴振动检测失准故障的分析处理过程。
标签：发电机；碳刷；轴振动检测；接地不良莱钢银前区5号TRT发电机组近期发生一次因发电机大轴接地不良引起轴振动检测失准的故障。
该机组为8兆瓦机组，大轴接地保护方式为一点接地，轴系检测采用本特利3500在线监测系统，轴振动及轴位移各测点均采用本特利配套监测探头和前置器。
1 故障现象发生故障当日16时27分，四个轴振动测量值突然增大，比此前机组运行的正常值增大30-50μm左右，持续观察40分钟，振动值有缓慢增加趋势，至20时10分，透平机侧轴振动X向和发电机侧轴振动X向振动值超过报警值，至21时，振动值趋于稳定不再增加，在90-130μm之间波动，机组轴系保护频繁报警，尚未超过跳机值，机组维持运行。
表1 轴振动测点参数正常值与故障值对照表表中单位：μm2 故障排查处理针对故障现象进行分析，认为四个测点同时出现异常，测量元件损坏的可能性不大，问题的原因主要从两个方面考虑：一、机组轴振动确实增大；二、检测系统故障。
对这两个方面进行排查。
2.1 运行状态检查用手持式振动测试仪测量各轴振测点附近机壳，测值均在40-65μm左右，与日常点检的测试结果没有异常差异，排除机组本身振动增大的原因。
屏蔽一瓦X向振动连锁停机信号，测量前置器电气参数，供电电压为-24.2V，信号电压-14.7V，排除测量元件供电问题，同时证明测量信号的实际值偏大。
连接本特利主机，观察测量值也偏大。
检查信号系统屏蔽及接地也没有发现异常，同时观察处于同一PLC的其他模拟量信号没有发现异常，因此排除本特利3500在线监测系统和PLC部分的故障。
在本特利3500的备用通道上连接一组前置器和检测探头并按照在用振动探头的参数进行组态，把前置器和探头置于本特利3500的安装柜内，用磁性螺丝刀快速靠近和远离探头，本特利3500处理后的数据反应正常，至此，检测系统及元件原因排除。
发电机大轴接地电刷有什么用途？
发电机大轴接地电刷有什么用途？
发电机大轴接地电刷具有如下用途：
(1) 消除大轴对地的静电电压。
(2) 供转子接地保护装置用。
(3) 供测量转子线圈正、负极对地电压用。
发电机励磁回路接地故障有哪几种？发电机正常运行时，励磁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，就可引起励磁回路接地故障。
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。
发电机励磁回路一点接地故障有哪些危害？励磁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。
对于励磁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，励磁回路对地电压将有所增高，就有可能再发生第二个接地故障点。
因此，发电机必须配置发电机磁场接地检测装置，当发生一点接地故障后，要及时查找
接地故障点，有必要时发电机停机检查。
1000MW发电机大轴接地碳刷改良
010河南电力2020年增刊1000MW 发电机大轴接地碳刷改良高亮亮（大唐三门峡发电有限责任公司，河南三门峡472143）作者简介：高亮亮（1982－），男，本科，工程师，火力发电厂从事发变组保护及励磁调节器设备维护工作。
摘要：发电机汽端接地碳刷接触不良将损伤发电机大轴、误触发转子接地报警同时可能引发热工保护误动作。
本文从某厂接地碳刷存在的问题出发，通过尝试清洁大轴、尝试同型而不同厂家的碳刷、更换恒压型接地装置及采用新型接地碳刷等方法，最终彻底解决了接地碳刷打火、断裂问题，避免了因接地碳刷接触不良导致的各种异常情况，消除了安全隐患，提高了发电机安全运行的可靠性。
关键词：轴电压；接地碳刷；碳刷改造；碳刷维护中图分类号：TM306文献标识码：B文章编号：411441（2020）02－0010－020引言在发电机制造安装过程中由于工艺等原因，气隙总是不那么均匀，另外线圈安装中阻抗也不绝对相同，发电机运行中会在其转子大轴上感应出轴电压。
在接地碳刷接触不良时，轴电压产生的电流就可能引起轴径表面和轴瓦的电烧伤，同时可能导致发电机转子一点接地保护测量不准，甚至误发保护信号；接地碳刷产生电火花会干扰该处轴承座的振动测量元件，使其轴振异常升高，引发热工保护误动作。
1发电机接地碳刷简介某电厂5号机组容量为1000MW ，发电机汽端6号轴承处安装有2组接地装置，每组2只碳刷，分别装在转子大轴正上方12点、大轴东侧4点处，用于转子接地保护及转子轴电流、轴电压参数的测量。
碳刷采用摩根EG5U /AG20型双层碳刷，其规格为8mm ˑ20mm ˑ32mm ，由碳层和银层两部分组成。
首先使用碳层对大轴进行打磨、清洁，再由银层进行接触并传至所需要的地方。
接地装置使用0.4kg /cm 2的非恒压型弹簧，见图1。
2发电机接地碳刷存在的问题机组投产半年后，发电机接地碳刷出现打火、碎裂、刷辫断裂等问题，同时轴电压装置显示轴电压高达20V ，而频繁触发轴电压高报警。
【CN209313644U】发电机大轴接地装置【专利】
3 .根据权利要求1或2所述的发电机大轴接地装置，其特征在于：所述金属固定座包括 金属固定座I和金属固定座II，金属固定座I与金属固定座II面对面设置，在金属固定座I和 金 属固定座II的 相对面上均开有垂直方向的 孔 ，分 别为连接孔I 和连接孔II ，连接孔I与连 接孔II结构相同、彼此相对。
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CN 209313644 U
说 明 书
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发电机大轴接地装置
技术领域 [0001] 本实用新型属于发电机技术领域，具体涉及一种发电机大轴接地装置。
背景技术 [0002] 接地装置也称接地一体化装置，把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接的 设备。由 于发电 机定子磁场不可能绝对均匀分布的 原因 ，在发电 机转子上便会产生几伏或 更高的电势差。由于发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小，就可能形成很大的轴 电流。为阻止该电流的形成，制造厂在发电机励磁机侧所有轴承下垫装了绝缘片，把轴电流 通路隔断。同时 ，为了保证大轴与地等电 位 ，应该在发电 机汽轮机侧装设大轴接地碳刷。制 造厂均提供一个接地碳刷装置。发电机大轴处接地碳刷的作用如下： [0003] 1 .消除大轴对地的静电电压：发电机在运行中大轴受漏磁作用，产生悬浮电位，由 于发电机中各轴承的绝缘不全，例如：立式水轮机仅靠推力轴承绝缘垫绝缘，其他轴承与大 轴间只有不到1mm的油膜间隙，在悬浮电位的作用下，必然对轴瓦击穿放电 ，对轴瓦造成电 击侵蚀，同时使润滑油劣化进一步恶化轴瓦的运行环境； [0004] 2 .供转子接地保护装置用：如果转子发生绝缘损坏，同转子短接，如果没有接地碳 刷的作用，很难检测转子的一点接地，更难避免发生多点接地的造成层间或相间短路； [0005] 3 .供测量转子线圈正，负极对地电压用。接地网的布置，应尽量使地面的电位分布 均匀，以减小接触电压和跨步电压。人工接地网外缘应闭合，外缘各角应作成圆弧形。 [0006] 专利文献中曾公开了一种接地装置，接地装置包括支座，其中支座由横支板、连接 在横支板其中一端上侧的第一竖支板和连接在横支板另一端下侧的第二竖支板组成；在横 支板上设有与第一竖支板相对的定位板，在第一竖支板上螺纹连接有与定位板相对应的定 位螺栓。 [0007] 接地母排沿墙敷设固定支架中，第二竖支板上设有膨胀螺栓。 [0008] 接地母排沿墙敷设固定支架中，接地母排沿墙敷设固定支架中，第一竖支板和第 二竖支板分别与横支板垂直。接地母排沿墙敷设固定支架中，横支板、第一竖支板和第二竖 支板为一体成型的整体结构。 [0009] 该种接地装置包括支座和母排，若将该种接地母排直接与大轴连接，会导致其与 发电机大轴接触不够充分，接触电阻大；在运行中接地母排产生位移，无法有效地释放大轴 电荷，无法降低大轴电压保护大轴。在运行中使得转子接地测量电阻出现偏差，易导致接地 保护不正确动作，既增加了日常维护工作量又影响机组稳定运行。
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1发电机的接地碳刷问题
由于发电机定子磁场不可能绝对均匀等原因，在发电机转子上便会产生几伏或更高的电势差。
由于发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小，就可能形成很大的轴电流。
为阻止该电流的形成，制造厂在发电机励磁机侧所有轴承下垫装了绝缘片，把轴电流通路隔断。
同时，为了保证大轴与地同电位，应该在发电机汽轮机侧装设大轴接地碳刷。
中国制造厂家均提供一个接地碳刷装置(国外厂商有的是提供两个)，而设计部门在设计图纸上根据转子接地保护的要求，将二次保护接线经碳刷连接大轴，这样很多施工单位就把制造厂家供给的接地碳刷作为转子接地保护的“接轴”用了，而该碳刷并没有接地。
发电机大轴在汽轮机侧未接地是有害的。
由于发电机大轴对地有电位差，就可能造成大轴通过轴瓦油隙对地放电，造成轴瓦电烧伤。
在某些事故情况下危害更大，如果发电机励磁机侧轴承座的对地绝缘(包括连接轴承的油管对地绝缘)遭到损坏，可能会引起很大的轴电流，特别是如果定子线圈发生匝间短路时，该轴电流会更大，不仅会损伤轴瓦，而且还可能因很大的轴电流流过汽轮机轴引起汽轮机有关部件的磁化。
为此，发电机组在安装阶段必须将接地碳刷接地(或经一个小电阻接地)，并且在运行中要注意维护发电机励磁机端各轴承的对地绝缘，特别要注意防止发电机励磁机侧的各测温、测振热工电缆的金属外皮将轴承的对地绝缘短路。
发电机转子绕组出现一点接地，一般认为并不影响发电机的正常运行。
如果在绕组内部或励磁回路发生另一点接地，构成两点接地时，
转子绕组、转子铁心或护环可能被短路的直流电流烧损，同时因部分短路匝而形成的磁路不对称，会造成机组振动增大，甚至会造成转子本体磁化。
转子绕组发生接地的可能原因有以下几个：
a.制造和检修工艺不良。
如导线焊接质量不良、槽衬受损、转子绕组至滑环的引线及导电螺钉绝缘受损、遗留焊渣、导电粉尘等异物。
b.运行维护不当。
如氢气湿度大、氢中含油，集电环与轴之间的绝缘筒、集电环与引线连接处积存碳粉、污垢等。
c.设计结构缺陷。
如老式结构转子主绝缘外敷保护钢甲，运行中在发热膨胀和机械作用下，主绝缘受损，导致接地故障。
d.选材质不好。
制造厂选用的导线、绝缘材料质量不好，存在先天缺陷。
e.运输保管不当。
转子在运输保管过程中绝缘受潮、赃污或通风孔进入异物。
轴电压是汽轮发电机运行中一个值得注意的问题。
大型汽轮发电机，如对轴电压抑制或防护措施不当，将会产生电机大轴、轴瓦及汽轮机动静部分磁化及烧伤的严重后果。
轴电压主要是由于以下4种原因产生：
(l)汽轮机低压缸静电荷引起的轴电压；
(2)发电机制造或运行中因磁路不对称引起的轴电压断
(3)静止励磁系统脉动分量引起的轴电压；
(4)转子绕组匝间短路产生的单极电势。
上述1一4项所引起的轴电压正常条件下大都是几伏至几十伏，严重时高达几百伏的交流电压或直流(项l)电压。
选配连接电阻或阻容参数，装于汽轮机或发电机轴端的接地电刷，以及在发电机(励磁机侧)轴承底座加装可靠的绝缘垫片等，可抑制或防止轴电压和轴电流所产生的危害。
由转子绕组匝间短路在转轴内形成的纵向磁通，不仅穿过轴颈、轴瓦，而且能穿过汽轮机的动静部分的叶片、隔板及汽缸壁，使这些部分磁化，并产生单极电势。
正常情况下，微弱的磁化所产生的单极电势仅为毫伏级，但转子存在严重匝间短路或二点接地时，单极电势将达几伏至十几伏，而发电机轴承油膜被击穿或汽机动静部分因胀差过小而接触时，其产生的单极电流沿轴向流通，将达数百安培，不仅会烧损轴颈、轴瓦、汽轮机动静部分，影响汽机串轴保护正确动作，且会使这些部分磁化加剧，给机组检修工作带来困难。
因而，对由于多种原因积累引起的大轴磁化及发电机事故后大轴的严重磁化，必须进行退磁。
3.2退磁方法及对退磁效果的评估
有直流退磁和交流退磁2种方法。
对于发电机转子、汽机转子及汽缸壁等大尺寸部件，宜用直流退磁法；退磁的基本原理是将绕有退磁线圈的被退磁部件，周期性改变线圈中电流的方向，并逐渐减小电流的大小，使被退磁部件的磁场强度逐步减小，最终使其剩磁达到最小。
为有效达到退磁的目的，退磁的安匝数应选为被退磁部件剩磁最大值的4～5倍，并注意第一次退磁安匝产生的磁通方向，应与剩磁方向
相反，退磁电源可选用备用励磁机或直流电焊机。
根据对多台100～300MW大型汽轮发电机组退磁的经验，经过退磁的部件最后剩磁，轴颈及轴瓦不大于2×10-4T，其他部件不大于
10×10-4T，即连大头针也吸不住时，即认为合格。