发电机转子接地故障分析_张力
发电机转子接地保护动作情况及故障分析
发电机转子接地保护动作情况及故障分析摘要：本文介绍了某火力发电厂发电机转子一点接地故障的现象及处理过程。
通过对转子接地保护原理及保护动作行为的分析，并结合故障录波波形图，对接地点进行了定位。
同时根据发电机转子检查情况及发现的问题,指出了该故障的可能原因，提出了预防此类故障的措施,以实现状态检修。
关键词：发电机；转子绕组；转子一点接地；转子两点接地；0 引言转子接地故障是发电机较常见的故障之一。
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，则会出现故障点电流过大而烧伤转子本体、励磁绕组被短接而使气隙磁通失去平衡引起振动以及轴系转子磁化等灾难性后果,严重威胁发电机的安全[1]。
发电机是发电厂的主要设备之一，故障后修复困难，延长停机时间，特别是大容量发电机组不正常停机，间接造成的经济损失巨大，配置转子接地保护是非常必要的。
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，应立即转移负荷，实现平稳停机检修[2]。
1 某厂发电机组及转子接地保护配置概述某厂发电机为东方电机股份有限公司生产的QFSN-600-2-22D型三相同步汽轮发电机，采用水氢氢冷却方式，励磁方式采用自并励励磁。
发电机为三相交流隐极式同步发电机，采用整体全封闭、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁心及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式。
发电机定、转子绕组均采用F级绝缘。
发电机组于2008年6月正式投产。
发电机转子接地保护装置为南京南瑞继保电气有限公司PCS-985RS保护装置，该装置采用乒乓式转子接地保护原理，利用微机的计算功能，该保护装置能测定接地故障点位置和过渡电阻大小[3]。
发电机正常运行情况下一点接地保护投入，而两点接地保护退出。
发电机转子接地故障分析
发电机转子接地故障分析摘要本文详细阐述了转子一点接地和多点接地故障的原理、种类及危害；并且结合张家口发电厂1#-4#机组发生的具体接地案例对接地原因进行分析，最后，具体讲述了接地点的几种查找方法。
关键词发电机转子接地故障直流电阻比较法1、接地故障的危害发电机绕组接地是发电机运行中较易发生的故障，又是严重影响发电机安全运行的故障。
正常运行状态下，发电机转子绕组对地之间有一定的绝缘电阻与分布电容。
其绝缘电阻大于1MΩ。
因某种原因绝缘电阻严重下降或对地绝缘损坏时，最常见的既是一点接地故障。
众所周知，发电机转子绕组一点接铁心即是一点接地，但绕组与地之间并未形成电流回路，因此故障点没有电流流过，励磁回路仍能保持正常运行状态，对发电机运行尚无直接影响。
但是，一点接地存在后，在切合励磁开关及发电机出口断路器，或发生其它运行事故，在转子回路将会产生操作过电压，这时候将有可能导致另外的接地点出现，形成严重威胁发电机安全运行的两点或多点接地事故。
此时，发电机将出现不同程度地振动加剧、机组大轴磁化、局部烧损转子绕组绝缘及转轴的严重后果。
我厂#1—4发电机多次发生接地故障，严重影响机组的安全稳定运行。
因此研究转子绕组接地的原因，采取相应的防治措施具有重要的实际意义。
2、接地故障的分类转子绕组的接地故障，按其接地的稳定性，可分为稳定和不稳定接地；按其接地的电阻值，可分为低阻接地（金属性接地）和高阻接地（非金属性接地）。
3、接地故障的原因转子绕组接地的原因是多种多样的，从我厂#1--4发电机转子接地故障统计资料分析，我厂转子接地故障的发生主要有以下几方面原因：（1）制造质量不良。
由于#1、2发电机为东方电机厂300MW系列中的早期产品，在没有考虑转子绕组在运行中受热膨胀及受到离心力作用时产生的位移情况，转子结构中没有设计滑移结构，造成转子绕组运行中受热膨胀不顺而变形，且在运行中产生位移时绕组与绝缘物发生摩擦。
当绕组发生受热膨胀不顺变形多为不均匀变形，变形后的绕组对绝缘层产生不均匀压力，使得绝缘机械强度低的部位损坏造成接地、短路故障。
发电机转子回路一点接地故障的分析查找
发电机转子回路一点接地故障的分析查找摘要:汽轮发电机转子绕组绝缘的故障，多表现为主绝缘的破坏，当转子绕组仅有一点接地时，因为没有电流通过故障点，尚不直接影响发电机的正常运行，若又发生另一点接地而形成两点接地时，不仅故障电流可能会严重烧坏转子铁芯或护环，而且由于一部分转子绕组被短接继而破坏了转子磁场的对称性，使得机组发生剧烈的振动和转子铁芯被磁化。
这些都是不允许的，所以当出现转子绕组一点接地时，应迅速采取措施消除故障，恢复机组的正常运行。
关键词:转子一点接地；故障；分析；查找1 故障经过2015年8月23日，某厂1号发电机（型号：QF-30-2）运行中保护装置报“转子一点接地”，检查转子对地绝缘电阻值为2.167kΏ，当时该发电机负荷：有功17MW，无功15MVar，转子电压117 V，电流240A，在解开转子保护测量装置后，现场测得正极对地电压20V，负极对地电压-97V，确认转子回路发生一点接地，申请投入“转子两点接地”保护，调度降低发电机负荷至：有功8MW，无功7MVar，转子电压70 V，经对整流子、滑环吹扫擦拭，转子绝缘值无明显变化，且逐渐下降，1号机按计划运行至9月7日，停机前转子对地绝缘电阻值为0.36 kΏ，测量正极对地电压0V，负极对地电压-70V，在发电机解列断开灭磁开关后，正、负极对地残压恢复平衡，测量转子回路绝缘电阻为200MΏ。
图1 转子回路示意图2 故障原因判断分析及查找根据停机前测量转子对地电压（正极对地20V，负极对地97V）、及保护屏转子对地电阻显示0.376kΩ，等情况综合分析：排除装置误报信息，确定发电机转子一点接地真实存在，且由于转子对地电阻小于1 kΩ并相对稳定，判断为低阻性接地即金属性接地，观察该接地随解列停机而消失，系不稳定性接地。
2.1发电机转子一点不稳定金属性接地的原因分析：2.1.1转子滑环因汽轮机轴瓦油挡漏油附着灰尘或碳粉堆积引起。
2.1.2转子回路的测量保护回路存在寄生回路，绝缘下降导致。
发电机转子接地故障分析
起． 大部分 都通过 返厂 处理才得 到解决 ． 引 起 该 故 障
的原 因很 多 ， 需加强预防措施 。
生较 大的影响 ， 因此 ， 在 测 算 阻抗 的 过 程 中 ， 对 于 各 种
（ 上接第 １ ０ ５页 ）
一
实， 比如 ， 更 换新 型 号 的滑环 引线 螺钉 ； 加 装 相 应 的 在 线 监 测 装 置 以及 时 掌 握 发 电机 转 子 的 动 态 （ 如 接 地、 匝间短路 等 ） ； 在 发 电机转子 检修 时 ， 认 真 执 行 注 意事项 。
误差最小 ． 而 在 边 角 地 带 注 入 电流 则 会 产 生 较 大 的误
差 因 此 ， 在 接 地 网 中 心 位 置 注 入 电 流 时 可 以忽 略架 空 地 线 的 电流 分 流 造 成 的 影 响 ． 在 边 角 位 置 注 入 时 则
应 考 虑 杆 塔 和 架 空 地 线 对 阻 抗 测 量 结果 的 影 响 。 可 以看 出 ． 架 空 地 线 的 回数 会 在 一 定 程 度 上 影 响 阻抗 的测 量 结 果 。架 空 地 线 回数 越 多 ， 阻 抗 测 量 的 误
５结 语
燃 机 发 电机 转 子 接 地 故 障 在 全 国 范 围 内 生 过 数
计 时 不 一 定 能 充 分 考 虑 中 国客 户 的 实 际 使 用 情 况 ．
因 此 很 多 部 件 的 生 产 工 艺 与 实 际 要 求 的 有 所 不 同 因 此 ．必 须 根 据 Ｇ Ｅ公 司 提 出 的 改 造 建 议 去 认 真 落
阻测 试 研 究 ［ Ｊ ］ ． 浙江 电力， ２ ０ ０ ８ ， （ ４ ）
一起发电机转子一点接地故障的原因分析及处理
一起发电机转子一点接地故障的原因分析及处理摘要:运行中发电机发生一点接地故障不会对发电机造成危害，但必须及时处理。
结合某电厂1号机组发电机转子一点接地实际案例，从故障表象并结合电气试验、仿真分析，分析转子一点接地报警原因，给出现场检查处理的方法，提出预控措施。
关键词：发电机、转子一点接地前言发电机转子接地分为一点接地和两点接地。
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。
发电机转子发生一点接地对发电机不会造成危害，若发展为两点接地后，会使一部分绕组短路，由于电阻减小，所以另一部分绕组电流增加，破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机剧烈震动，同时无功出力降低；如果电流较大，可能烧坏转子和汽轮机轴系、叶片等部件被磁化；由于转子本体局部通过电流，引起局部发热，使转子缓慢变形而偏心，进一步加剧振动。
下面结合某发电公司1号机组转子接地报警故障为例，对转子接地保护装置的原理、发生报警的原因及故障查找处理方法、预控措施进行分析介绍。
1机组运行概况1号汽轮发电机为WX18Z-054LLT型三相交流同步汽轮发电机，冷却方式为水氢氢，即定子绕组水内冷，定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却，转子绕组气隙取气氢内冷冷却方式。
励磁调节器型号为WBF8-5G。
发电机转子接地保护装置为7UM6X型双端注入式发电机转子接地保护装置。
2事件概况某发电公司60MW无刷励磁机组，其励磁机电枢绕组通过二极管整流桥全波整流为发电机提供励磁电流。
励磁机励磁回路处于静止状态，其励磁电源由励磁调节器输出，励磁系统可控硅的交流电源由厂用电提供。
励磁机输出旋转二极管整流桥为三相全波整流，每组5个整流二极管，二极管正负并联阻容吸收回路。
3 事件经过某发电公司1号汽机发电机在带负荷运行后，发电机转子一点接地保护动作于报警，经现场检查，保护装置运行正常，复位后，报警依然存在。
保护装置显示的转子绕组对地泄漏电流为68mA~73mA，远大于机组报警设定值10mA。
水轮发电机转子一点接地原因分析及处理
水轮发电机转子一点接地原因分析及处理发电机转子一点接地故障是发电机常见的故障。
作者对哈拉军水电站一台机组做预防性试验时，测得发电机转子绝缘电阻接近于零，判断发电机转子绕组有接地现象。
经过检查发现了接地点并进行了修复。
本文通过对这一故障的处理，分析了发电机转子绕组一点接地的原因、预防和处理方法。
标签：转子绕组；接地故障；故障检查前言哈拉军水电站位于新疆伊犁特克斯县库克苏河上，该电站2015年1月并网发电，总装机容量28MW，安装3台轴流水轮发电机，额定电压10500V，采用静止可控硅励磁方式，转子接地故障的发电机型号为SF7000—16/3300。
作者在对这台机组做预防性试验时，测得转子磁极和磁极母排的绝缘电阻为0.1MΩ，判断磁极或磁极母排存在一点或多点接地。
经过专业技术人员认真分析原因、检查和处理，最终发现转子接地的原因，原因是和磁极连接的母排的绝缘层击穿，导致转子一点接地。
下面以这台机组转子接地故障为例，对故障发生的经过和分析检查处理过程进行详细的介绍，并对此类故障进行了分析，提出了预防措施。
1、故障经过发电机机组在C级检修时，专业人员在测量发电机转子绝缘电阻时发现测得转子磁极和磁极母排对地的绝缘电阻为0.1MΩ。
《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596—1996）规定，转子绕组对地绝缘电阻不小于0.5 MΩ。
因此，该机组转子绕组的绝缘电阻不符合《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596—1996）的要求，试验不合格。
专业人员对机组继电保护装置进行了检查，发现继电保护装置报警信息中没有“转子一点接地”故障。
2、检查及处理为了确定磁极是否接地，将磁极和母排断开，分别测量磁极和母排对地的绝缘电阻，发现磁极对地的绝缘电阻为1GΩ，负极的母排对地绝缘电阻为0.1MΩ，排除了转子磁极接地的可能。
进一步检查发现在转子端面上的负极母排有一处绝缘层被击穿，导致对地的绝缘降低。
专业人员拆除了击穿的绝缘层并对母排重新进行了绝缘包扎，重新测得母排绝缘合格。
一起燃气轮发电机转子接地故障原因浅析
一起燃气轮发电机转子接地故障原因浅析燃气轮发电机是一种高效、环保的发电设备，采用天然气、煤气、燃油等作为燃料，通过燃气轮机驱动发电机转子旋转，产生电能。
然而，在运行过程中，可能会出现转子接地故障，导致设备损坏、停机甚至事故发生。
本文将对燃气轮发电机转子接地故障的原因进行浅析，并提出相应的解决方法。
一、转子接地故障的原因1.绝缘老化：燃气轮发电机的转子绝缘材料长期受到高温、高压等环境影响，会导致绝缘老化、性能下降，易发生接地故障。
2.异物侵入：在设备运行时，可能会受到外部异物的侵入，如灰尘、水汽等，造成转子绝缘被污染，导致接地故障。
3.设计缺陷：燃气轮发电机的设计存在缺陷，如绝缘结构不合理、绕组连接方式不当等，容易导致接地故障的发生。
4.过载运行：在长时间高负荷运行时，燃气轮发电机的转子容易出现过热、电流过大等情况，使得绝缘受损，最终导致接地故障。
5.操作不当：设备的操作人员在操作维护过程中存在疏忽、不规范，如维护不及时、检查不彻底等，容易导致接地故障的发生。
二、转子接地故障的解决方法1.定期检测：对燃气轮发电机进行定期检测，包括绝缘电阻测试、局部放电测试等，及时发现并处理绝缘老化、异物侵入等问题，减少接地故障的发生。
2.维护保养：加强设备的维护保养工作，定期清洁转子绕组表面，防止灰尘、水汽等异物侵入，保持良好的运行状态。
3.优化设计：对燃气轮发电机的绝缘结构、绕组连接方式等进行优化设计，减少设计缺陷对接地故障的影响。
4.控制负荷：合理控制燃气轮发电机的负荷运行，避免长时间高负荷运行导致转子过热、绝缘老化等问题，降低接地故障的风险。
5.培训人员：对设备操作人员进行培训，提高其对设备运行维护的意识和技能，减少操作不当导致接地故障的可能性。
总之，燃气轮发电机转子接地故障是一种常见的故障，其原因主要包括绝缘老化、异物侵入、设计缺陷、过载运行和操作不当等。
为降低接地故障发生的风险，需要加强设备的检测、维护保养工作，优化设计、控制负荷和培训人员等方面的工作。
发电机转子接地故障及其原因和处理方法
发电机转子接地故障及其原因和处理方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 引言在发电机的正常运行过程中，转子接地故障是一种常见的问题，如果不及时发现和处理，可能会对发电机的安全运行产生严重影响。
发电机转子两点接地故障分析与处理
发电机转子两点接地故障分析与处理发电机转子两点接地故障分析与处理一、概述发电机转子两点接地是发电机电气系统中常见的故障之一，它是指发电机转子绝缘出现故障，导致转子出现电气接地，而且接地位置存在两个或者更多的接地点。
这种故障不仅会降低发电机的工作效率，而且会对整个电力系统造成严重的影响。
本文将对该故障进行分析，并提出处理方法。
二、分析发电机转子两点接地故障多数情况下是由以下几个原因导致的：1、转子绝缘老化或损坏：在使用过程中，由于时间的推移和环境的影响，发电机转子的绝缘容易出现老化或损坏。
一旦绝缘损坏，就会导致转子电气接地；2、绝缘材料品质不好：发电机转子的绝缘材料质量对于转子的使用寿命和故障率有着很大的影响。
如果使用的绝缘材料品质不好，那么转子的绝缘就会很容易出现故障；3、转子绝缘处理不当：在制造和维护过程中，如果对于转子绝缘的处理不当，就会造成绝缘的损坏或老化。
以上三种情况是导致发电机转子两点接地故障出现的主要原因。
当发现发电机转子出现两点接地的时候，需要进行及时的处理，否则会对整个电气系统造成极大的危害。
三、处理如果发现发电机转子出现两点接地故障，需要及时进行处理。
以下为处理方法：1、排除故障原因，并进行绝缘查找：在发现故障的情况下，首先需要进行排除故障原因，并进行绝缘查找。
通过找到故障和绝缘的具体位置，可以进行有针对性的处理；2、局部修复：如果发现转子的绝缘材料只是局部有问题，那么就可以对局部进行修复，并重新进行绝缘处理。
这样可以使得发电机在一定的寿命内继续使用；3、更换整个转子：如果发现转子的绝缘已经损坏太严重，无法进行彻底的修复，那么就需要更换整个转子。
虽然会造成一定的成本，但是可以避免因为绝缘老化引起的多次故障。
以上是针对于发电机转子两点接地故障的处理方法。
在处理的时候需要特别注意，如果不正确处理，会对整个电气系统造成极大的影响。
因此必须进行认真的调查和维修处理。
四、总结发电机转子两点接地故障是发电机电气系统中常见的故障之一，导致该故障的原因多种多样。
发电机转子一点接地故障分析及处理方法
发电机转子一点接地故障分析及处理方法摘要：发电机转子一点接地故障需要及时消除，若再出现一个接地点可导致发电机转子两点接地，发电机转子两点接地时发电机磁场遭到破坏，会使机组剧烈振动，同时由于转子电流增加很大造成励磁回路设备损坏。
现总结发电机转子一点接地故障分析及处理方法，共同学习与探讨。
关键字：发电机转子；一点接地；故障分析；处理方法Analysis and treatment of one-point grounding fault of generator rotorZhou Jianhui（Zhejiang Datang Wusashan Power Generation Co. , Ltd.Ningbo, Zhejiang, China）Abstract:The one-point-to-ground fault of the generator rotor needs to be eliminated in time. If there is another grounding point, the two-point-to-ground fault of the generator rotor can be caused, and the magnetic field of the generator will be destroyed when thetwo-point-to-ground fault of the generator rotor occurs, which will cause the unit to vibrate violently, at the same time, the excitation circuit equipment is damaged because of the increase of rotor current. This paper summarizes the analysis and treatment of one-point ground fault of generator rotor.Keywords:Generator Rotor; A little grounded; failure analysis; Processing method1 引言发电机是发电厂的核心设备，发电机的正常运行关系到电力系统的稳定性，关系到社会的经济发展和民生，关系到企业的效益及安全生产。
发电机转子一点接地故障的分析、查找与处理
发电机转子一点接地故障的分析、查找与处理发电机是水电厂的主要设备，当发电机发生一点接地故障后，要及时排查处理，以免扩大发生转子两点接地故障，造成发电机损坏，给企业造成经济损失，同时也影响到电网的稳定和电能质量。
文章介绍了一点接地的危害，转子一点接地保护原理，发生一点接地时的判断分析。
结合某水力发电厂发电机组发生的转子一点接地故障，介绍了故障查找思路，分析其原因，提出处理办法。
标签：发电机；转子；一点接地；动态；原因分析1、转子接地危害发电机正常运行时，发电机转子电压（直流电压）有几百伏左右，励磁回路对地电压约为励磁电压的一半，机组正常运行时转子对地电压为约为110V左右，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。
但转子发生一点接地后更容易发生两点接地。
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。
在发生转子一点接地故障时运行，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，在过电压作用下，可能将励磁回路中绝缘薄弱的部位击穿，从而出现第二个接地点。
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，极有可能损伤转子本体；另外，由于部分转子被短路，使气隙磁场变得不均匀或发生畸变，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，造成非正常停机事故，影响电网的稳定和电能的质量，造成经济损失，而企业则将面临上级部门较为严厉的考核。
2、转子一点接地保护原理以某水电厂采用的北京四方CSC300保护装置为例。
转子一点接地保护反应转子对大轴绝緣电阻的下降。
采用“乒乓式”变电桥原理，其设计思想是：通过电子开关S1、S2轮流切换，改变电桥两臂电阻值的大小。
发电机转子一点接地故障分析和检查建议
发电机转子一点接地故障分析和检查建议摘要：发电机在长期运行过程中，由于转子受潮、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。
发电机转子发生一点接地故障时，因为一点接地不形成电流回路，故障点无电流通过，励磁机继续保持正常状态，对发电机不会造成直接的危害，故不影响机组的正常运行。
接地故障对地电压降低，非故障对地电压升高;当发生金属性接地时，接地极的电压为零，非故障极电压升高为转子电压。
关键词：发电机；转子一点接地故障；检查建议一、发电机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。
水轮机发电机励磁回路两点接地还可能烧坏转子和水轮机叶片等部分永久磁化，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，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接地和两点接地保护是非常必要的。
二、发电机转子一点接地故障及检查建议1简介某水电站水轮发电机组型号规格为SF120-24/7000，结构为普通悬式机组，最大功率为120MW，发电机组采用三相凸极同步电动机，功率因数为0.9（向后），整体全封闭，内部强制空气自循环，定子绕组水内冷，转子空冷。
励磁额定值为1000A，励磁电压额定值为200V，励磁方式为晶闸管静态自励，额定转速为260rpm，发电机出线励磁变为励磁电源，通过励磁电刷与发电机转子绕组连接。
2015年成功建成投产，全自动运行安全7年。
发电机转子接地故障分析及处理方法
发电机转子接地故障分析及处理方法发布时间：2023-02-15T07:39:37.294Z 来源：《当代电力文化》2022年19期作者：廖彬彬[导读] 本文是旨在系统地通过对一起发电机转子绕组上的廖彬彬重庆渝浩水电开发有限公司重庆市 408511摘要：本文是旨在系统地通过对一起发电机转子绕组上的一点接地保护装置所出现的频繁异常告警和故障现象进行的分析查找。
归纳整理了各种有可能发生引起接地保护装置动作和失灵发生的各种原因，通过分析和逐一排查，最终确定引起接地故障的具体原因。
总结了典型故障和可能存在的一些保护措施和改进方案，为供应或用同类接地保护装置的用户作为参考。
关键词：转子接地保护；轴电压吸收回路；接地碳刷；旋转励磁发电机前言转子上一点的接地保护是发电机的最重要可靠的安全保护控制装置之一。
在发电机转子正常安全运行工作过程中，转子电路绕组与对地电容之间必须存在一定程度的绝缘电阻值和绝缘分布的电容。
其数值大小直接与驱动发电机转子系统的电路设计理论和计算方法选择有关。
转子系统绝缘电路损坏往往会导致驱动转子电路系统发生严重接地故障，该电路通常在某一点接地。
正常接地情况条件下，发电机转子绕组在绕组某一点上接地良好时，线圈与接地之间既不应形成隔离电路，接地点附近也应当没有大电流谐波流过。
励磁系统一旦保持发电机正常工作励磁，不会发生立即停机损坏，发电机还可以正常继续运转工作。
然而，一旦发生两点接地，励磁绕组会短路，转子会过热，转子磁场会失真，扭矩会不平衡，设备会产生强烈的振动，从而危及发电机的安全。
1、发电机转子接地故障分类转子接地分为一点和两点，转子各层与绕组之间存在短路。
转子接地一般可再分为临时接地、间歇式接地、永久式接地、内外接地、金属接地和电阻接地。
转子接地是最常见的发电机故障之一。
从一点转子接地保护系统的工作技术原理结构上来看。
可简单被拆分为有如下两类：非注入式和注入式。
非注入式继电器励磁的原理是指依靠继电器励磁绕组电流本身能够提供稳定的电量信号所构成的继电器保护判据。
发电机转子两点接地故障分析与处理
发电机转子两点接地故障分析与处理【关键词】燃煤电站发电机转子两点接地故障分析1 概述印尼中加里曼丹工程为新建2×270t/h循环流化床锅炉，2×66MW高温高压凝汽式汽轮发电机组，采用山东济南发电设备厂提供的型号为50WX18Z-05LLT发电机，于2016年1月1日凌晨正式并网投运，完成相关试验后正常停机维护。
2月7日08点，机组负荷为22.23MW，运行中控室监控系统上“转子一点接地”第一次闪报，立即对发电机保护装置（南瑞继保RCS-985RS/SS）进行检查，发现转子两点接地保护测量值Rg在13.16Ω附件宽幅波动；对励磁系统（湖北南银TDWLT-01S型静态励磁系统）可见部分进行逐一检查，无异常破损、松动及烧焦气味等现象出现。
根据运行经验，发电机发生一点接地故障后，通常并不形成电流通路，励磁电流仍保持正常，对发电机并无直接伤害，故没有采取立即停机检查的措施。
2月8日14点20分，发电机“转子两点接地”保护动作跳闸停机，在此期间综保装置出现过多次转子一点接地闪报，立即安排停炉检查。
2 事故分析与处理发电机发生接地故障通常可分为三类：瞬时性接地故障、断续性接地故障以及永久性接地故障。
根据上述转子一点接地保护信号频繁触发、转子对地阻值跳变的特点，可初步排除永久性接地故障的可能。
本工程所使用的保护装置为“乒乓”式原理，输入端与发电机大轴和转子绕组的负极相连，其动作反应的是发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。
汽侧与励侧各一套接地碳刷，其中转子接地保护二次线经励侧接地碳刷连接大轴，而大轴的本身接地是由汽侧的接地碳刷通过引线与发电机基座相连接形成接地点，此碳刷是供转子接地保护和测量转子绕组正、负对地电压使用，通过正、负对地电压值来计算对地电阻，依此来检测整个回路对地绝缘情况。
2.1 励磁系统静态、动态检测在回路电缆绝缘无破损、接线螺丝紧固的前提下，对灭磁开关出线进行绝缘检查。
首先将励磁电刷拆除，同时拆启励、过压、灭磁回路线，采用万用表分别测量正对地、负对地以及正负极间绝缘电阻，测量结果均大于18.44MΩ（国家标准≥0.5 MΩ）。
发电机转子接地故障处理
发电机转子接地故障处理
发电机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。
1.转子接地的原因：
1) 工作人员在励磁回路上工作，因不慎误碰或其他原因造成转子接地。
2) 转子滑环绝缘损坏、转子槽口绝缘损坏、转子槽绝缘和端部绝缘损坏、转子引线绝缘损坏等引起接地。
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) 鼠类等小动物窜入励磁回路，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接地。
2.转子接地的现象：
转子回路一点接地时，因一点接地形不成电流回路，故障点无电流通过，励磁系统仍保持正常状态，不影响机组的正常运行。
看转子接地信号能否复归，若能复归则为瞬时接地，若不能复归，则用万用表测量转子正负极对地电压，如发现某极对地电压降为零，另一极对地电压升至全电压，说明确实发生了一点接地。
3.转子接地的处理：
1) 检查励磁回路是否有人工作，如系工作人员引起，应予纠正。
2) 检查励磁回路各部位有无明显损伤或因脏污接地，若因脏污接地应进行吹扫。
3) 对有关回路进行详细外部检查，必要时轮流停用整流柜，以判明是否由于。
水轮发电机转子一点接地故障原因分析及处理
水轮发电机转子一点接地故障原因分析及处理发电机在正常运行时，其励磁回路与地之间会产生一定的绝缘电阻和分布电容，两值的大小取决于发电机内部的转子结构及其冷却的方法，而当其转子的绝缘水平遭到破坏时，就会发生故障。
本文结合笔者多年水电站检修及运行实际经验，针对一起水轮发电机转子动态一点接地故障的原因进行分析，并根据接地现象和转子结构进行了有效处理，为同类型故障的处理提供了有益参考。
标签：发电机；转子；一点接地一、一点接地的危害当发生一点接地时，电流没有形成回路，理论上，此时的转子虽然仅只有一点接地，但机组仍然可以继续正常运行，注意，此时的运行状态是极不安全的，虽然转子为一点接地，倘若此时有发生另一点接地，这时转子为两点接地，转子的绕组会发生短路，会造成转子的绕组与铁芯被烧坏，或转子与定子发生碰撞而使得整个机组发生强烈的震动。
通常为了提高对电磁的转换效率，发电机组的转子线圈与定子线圈之间的空气气隙都较小，仅为几毫米，因此在发电机组运转时对于转子与定子之间的稳定性的要求就会较高，且要保证其可发生的震动要在一定值得范围内，一旦超出了所规定的的震动值，会对发电机转子与定子的铁芯和线圈造成摩擦碰撞损伤；水轮发电机组的转子直径比较大，转子与定子之间的间隙比较小，倘若发生两点接地的情况时，会产生一定的单边磁拉力造成发电机组急剧的震动，震动值远远会超过发电机组可允许的震动值范围，这样强烈的震动会是转子将定子的铁芯损坏擦伤。
二、一点接地信号出现原因分析一般的情况下，转子线圈接地，其主要发生的原因可以概括为如下几点。
转子绕阻与碳刷滑环之间的连接结构为：发电机的励磁电流借助于静止碳刷通过旋转的滑环流入转子绕阻，而碳刷是安装在刷架上的。
通过恒压式弹簧的压迫，使得能够和滑环滑动接触。
一般的发电机，其转子的磁极线圈绕组多选取的是裸扁铜带绕制而成的，在导线和导线之间选用的是环氧玻璃布板进行相关的隔离。
当这些转子在运行的过程中，很容易沾染一些灰层、粉末等，当这些废弃物质填充了裸线周围，以及裸线与铁心之间的间隙的时候，气候和环境就很容易在这个时候起到影响的作用，比如在潮湿的天气，当这些物质吸收了水汽之后，就会使得绝缘性能大打折扣，有碍设备的正常运转。
宝库河三级水电站发电机转子接地故障的分析与处理
宝库河三级水电站发电机转子接地故障的分析与处理针对一起机组投运时发电机转子绕组在达到一定转速时产生的接地现象，从故障原因分析、接地点查找及处理方法等方面作一浅析和探讨，为运行检修、试验人员及设备制造厂提供借鉴经验。
标签：交流阻抗；转速；转子接地；磁极软连接1、概述发电机的转子绕组高速旋转极易发生一点接地故障，发生一点接地后，虽然没有电流流过故障点，不形成电流通路，励磁电流仍保持正常，对发电机并无直接危害，但转子绕组对地已产生电压，当系统发生各种扰动时，电压可能出现较大值，极易造成另外一点接地，从而形成两点接地短路，一部分励磁绕组被短接，造成严重后果是：⑴发电机的转子磁场发生畸变，力矩不平衡，引起机体震动，无功出力降低。
⑵故障点流过很大的短路电流，接地电弧将烧坏励磁绕组和转子本体，接地电流可能使轴系磁化。
⑶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，而形成偏心加剧机体震动。
笔者所在的青海宝库河三级水电站在投运时就曾经发生过一起发电机转子一点接地故障，其查找故障点及故障处理頗费了一番周折，现就此次故障原因的分析查找和处理结果作一浅析，为今后类似故障的查找和处理借鉴。
2、故障现象宝库河三级水电站位于青海省大通县境内，距西宁57公里，是宝库河梯级开发的第三座电站，装机容量为3×5000KW，机组额定转速750转/分钟。
该电站3#在投运时，当机组转速达到额定，起励建压失败，励磁厂家技术人员反复检查其励磁装置，各种模拟试验一切正常，但就是建不起电压。
后来，省电研院高压试验技术人员现场进行电气试验时也发现一个现象，发电机静态试验一切正常，用500V摇表摇测转子绝缘正常，交流阻抗试验也正常，但动态在转速达到300转/分钟（即额定转速的40﹪）时，发电机“转子一点接地”保护动作发信号，此时摇测转子绝缘为零，交流阻抗试验也为零，机组停下后再测则又正常，反复几次均是如此，因此，确定发电机转子及励磁系统不仅存在接地，而且接地点还与发电机的转速有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可以看出，架空地线的回数会在一定程度上影响 阻抗的测量结果。 架空地线回数越多，阻抗测量的误 差率就越高，因此，在计算阻抗的过程中应当考虑架 空地线分流造成的影响。
5 结语
从以上分析可以得出，电流注入点以及架空地线 的回数对阻抗的测量结果有较为显著的影响，在电流 注入在边角以及架空地线回数大于 1 的情况下，需要 考虑架空地线等分流电流对测量结果造成的影响。
4.3 土壤结构影响阻抗计算 不同土壤结构阻抗测量误差率如表 2 所示。
表 2 不同土壤结构阻抗测量误差率
土壤结构 均匀土壤电阻率 上层土壤电阻率大于下层土壤 下层土壤电阻率大于上层土壤
第一次计算 20% 89% 41%
第二次计算 41% 110% 51%
第三次计算 142% 214% 106%
结果显示，土壤电阻率的差别不会对计算结果产 生较大的影响，因此，在测算阻抗的过程中，对于各种
转子抽出后，进行返厂检修，将转子全部槽契、绕 组取出清洗、清理打磨后重新下线。
总观 #2 发电机转子三次接地异常情况， 第一次 发生在机组停机盘车的过程中，故障检查过程发现明 显异常现象；第二次发生在机组启动过程中，故障检 查时没发现明显异常；第三次发生在机组正常运行程 中，故障检查时也没发现明显异常。 由此可知，这类型 的故障存在比较隐蔽，而且有一定动态性。 结合在查 找接地时所发现的现象、试验结果，以及生产厂家在 处理时的工艺步骤，归纳故障原因：
（5）发 电 机 转 子 在 检 修 时 ，不 注 意 有 机 溶 剂 的 使 用。 转子表面的灰尘、油污尽量不使用酒精进行擦拭， 其原因：酒精能溶解有机物，会溶解转子表面的绝缘 漆涂层，导致转子表面绝缘能力下降；酒精容易通过 通风孔渗进槽契内部， 进入槽契内部后不容易挥发， 量多残留以后，容易造成接地。 若需要对转子表面进 行清抹时，应使用生产厂家提供的专用清洗剂。
2013 年 某 日 ，#2 机 负 荷 308MW, 励 磁 系 统 报 “ALM M1 FIELD GROUND FAULT ALARM”、 “ALM M1 FIELD GROUND FAULT TRIP”、“ALM M2 FIELD GROUND FAULT ALARM”、 “ALM M2 FIELD GROUND FAULT TRIP”，#2 机 组 全 速 空 载 状 态 ； #2 机组报“发电机转子磁场接地”报警和跳闸信号，机组 解列转速保持 3000r/min。 经检查，保护动作时刻在线 测量转子对地电阻值为 83Ω，接地点位置 0.556（正负 极之间为 0～1）。 在对装置复位后，装置在线测量值为 7kΩ 左右（过程中电阻值有反复），停机过程 中 2600r/ min 左右时，接地电阻变为 280 kΩ,盘车状态下接地电 阻 值 为 1.15 MΩ。 拔 掉 发 电 机 转 子 回 路 的 碳 刷 ， 用 500V 兆 欧 表 测 量 ，3000r/min 时 实 测 发 电 机 转 子 对 地 绝缘为零，盘车状态时实测转子对地电阻 156MΩ。 确 认故障原因为发电机转子发生不稳定接地故障。
4.2 接地网规模影响阻抗计算 不同规模接地网阻抗测量误差率如表 1 所示。
表 1 不同规模接地网阻抗测量误差率
接 地 网 面 积 /m2 1600 10000 25600
第一次计算 16% 20% 18%
第二次计算 40% 41% 36%
第三次计算 234% 142% 97%
可以看出， 接地网的面积对计算结果的影响不 大，因此不论接地网大小，都可以忽略架空地线分流 对计算结果的影响。
发生故障后，由发电机转子制造厂家（哈尔滨 电机厂）牵头组织技术人员进行拨发电机励端护环 后，检查发现护环内线圈导电螺钉有松动，励磁端 护环绝缘瓦有碳粉积聚，端部绕组少量绝缘垫块松 动 。 通 过 继 续 拨 汽 端 护 环 ，拆 除 发 电 机 转 子 绕 组 #1 线圈，对引线螺钉进行检查，在抽出中心孔内的导 电杆后 ， 检查发现内环极导电杆绝缘材料表面分 布有不均匀的粉末状物质。 确认该内环引线螺钉压 帽有松动（见图 1），螺钉与导电杆存在相互摩擦，并 有 大 量 黑 粉 在 其 中 ，#1 线 圈 绕 组 阻 尼 条 有 电 弧 灼 伤 现象（见图 2）。
护环环健 主端子
线圈绕组 轴风叶
主引出线
集电环
铜质膛管
集电环引出线
图 3 集电环导电螺杆结构
4 预防措施
由于该型号燃机发电机转子接地故障具有隐蔽 性和不确定性，发生以后查找具有相当大的难度。 所 以根据设计厂家美国 GE 公司的建议， 机组每运行一 段周期，就对发电机转子进行不同角度的转子直阻测 量。 具体方法为，利用机组停机时间，使用盘车或另外 加装检修盘车，把发电机转子转过 相 应 角 度 （如 30°、 15°）后 ，通 过 直 流 双 臂 电 桥 测 量 转 子 直 流 电 阻 值 ，直 到 360°测量完后，折算为标 准 温 度 时 的 电 阻 值 ，再 逐
（下转第 107 页）
105 ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｃａａａ．ｃｏｍ 自动化应用
电力专栏
杆塔和变电站接地网的电流输入点进行互相阻抗计 算，从而解算出线元导体的自阻抗和与各项导体间的 相互阻抗。
4 变电站接地网接地阻抗测量影响因素
4.1 电流注入影响阻抗计算
测量实践分析得出：电流的注入位置会影响接地 阻抗计算，当注入的位置趋近于接地网中心时，计算 误差最小，而在边角地带注入电流则会产生较大的误 差。 因此，在接地网中心位置注入电流时可以忽略架 空地线的电流分流造成的影响，在边角位置注入时则 应考虑杆塔和架空地线对阻抗测量结果的影响。
（1）发 电 机 转 子 里 面 存 在 不 容 易 发 现 的 异 物 ，例 如，铝屑、铁销、铜屑等，以及容易导电的微尘、带有金 属物质的油泥。 这些异物很可能是从槽契通风孔进入 转子内部，也可能由于转子内部零件老化、损坏而产 生，也不排除厂家生产时所遗留。
（2）发 电 机 转 子 槽 契 绝 缘 垫 条 有 不 易 发 现 的 缺 陷 （如钉孔、表皮破损等）导致转子局部绝缘低，产生过 压击穿。 此类问题往往不容易引起注意，而且很多时 候必须通过相应的电气试验（如耐压试验）才能检验 出来。
参考文献 [1] 刘玮 ，柳 玉 波 ，刘 洋 海 ，等.未 断 开 接 地 装 置 和 架 空 地
线连 接 时 接 地 电 阻 的 测 量误 差 研 究[J].电 瓷 避 雷 器, 2012，（接地电 阻 测 试 研 究 [J].浙 江 电 力 ,2008，（4） [3] 覃松涛，黄超，蒙亮，等.220kV 变电站主变压器中性点 接 地 方 式 分 析 [J].南 方 电 网 技 术 ,2014,8（2） [4] 李谦.电力系统接地网特性参数测量方法及其工程实 践 [M].北 京 ：中 国 电 力 出 版 社 ，2013:88-128 [5] 张波 ，吴 锦 鹏 ，肖 红 ，等.变 电 站 内 短 路 电 流 分 流 系 数 影 响 因 素 分 析 [J].高 压 电 技 术,2012，38（3）
土壤结构，都可以忽略分流对计算结果的影响。
4.4 架空地线的回数影响阻抗测量 不同架空地线回数下阻抗测量误差率如表 3 所
示。
表 3 不同架空地线回数下阻抗测量误差率
架空地线回数 1 2 3
第一次计算 22% 60% 82%
第二次计算 43% 221% 137%
第三次计算 167% 381% 467%
作 者 介 绍 ：张 力 （1981-），从 事 电 厂 电 气 设 备 管 理 工 作 。 收 稿 日 期 ：2014-12-23
图 1 引线导电螺杆螺钉压帽松动
图2 阻尼条灼烧 2012 年某日早上，#2 发电机在点火升速过程中， 转 速 在 2387r/min 时 ， 发 电 机 励 磁 系 统 报 “COMP BLEED VALVE POS TROUBLE-TRIP”，燃机跳闸。 随 后 #2 机 惰 走 至 1040r/min 时 ，励 磁 系 统 再 报 “磁 场 接 地故障”。 检修人员测量 #2 发电机转子绝缘正常（无 穷大）。 当天中午再次启机，当 #2 机组负荷在 240MW 时 ， 励 磁 系 统 报 “M1 Field Ground Fault Trip”、 “M2 Field Ground Fault Trip”、“C_ Field Ground Fault Trip” 及“EX2K TRIP”，机组全速空载。 当天下午停 #2 发电 机盘车，进行 #2 发电机转子直流电阻测试，测量数据 正常。 随后，厂部要求对 #2 发电机进行A 机检修，在 抽出发电机转子后通过电科院专家诊断，转子在运行 中存在动态接地。 转子抽出后，联系电科院人员过来进行不同角度 直阻测试，测试结果未见异常（直阻平均值为 0.2735Ω）， 用20kVA 调压器尝试通入 400A 直流电把转子绕组接
（6）发 电 机 转 子 检 修 过 程 中 套 、 拔 护 环 ， 操 作 时 间 过长。 一般套、拔护环时温度最高可达到 300~380℃， 在高温的环境下，时间过长，容易把护环内空气中的 水分蒸馏出来， 还会造成绝缘瓦表面的绝缘涂料熔 解。 不管是水还是融解后的绝缘涂料都会流到转子内 部，造成接地击穿，因此必须合理控制时间。
1 设备概况
广州珠江 LNG 电厂 #2 机组发电机， 由日本东芝 公司制造定子，韩国斗山制造转子，哈尔滨电机有限 责任公司制造端盖，出厂编号 290T694、型号 390H，相 数 3 相，额 定容量 468MVA，额定功率 397.8MW，额定 电压 19kV。
2 发生接地的设备情况及原因分析
2011 年某 日 晚 上 ，#2 发 电 机 正 常 停 机 ， 凌 晨 #2 发电机励磁系统发出接地报警信号，当班值班人员对 发电机励磁系统进行检查， 发现 #2 发电机励磁系统 接地绝缘只有 106.3Ω，励磁控制柜有关原件检查无发 现有异常。 检修人员拔出发电机励磁碳刷，对发电机 转子及励磁控制系统进行分别检查。 当拔出全部励磁 碳刷后报警消失，励磁系统接地绝缘有 1.3MΩ。 停盘 车测量发电机转子对地绝缘为零。 随后马上用电风筒 对滑环表面进行吹扫，并用酒精进行擦拭，但效果并 不明显。 与此同时，高试人员测量转子对地绝缘电阻 和转子直流电阻，确认转子存在接地。