关于转子回路间歇性接地引起保护动作现象的分析

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。

关于转子回路间歇性接地引起保护动作现象的分析2012年1月28日6：44，湛江调顺电厂#1机组DCS上发“#1发电机灭磁开关柜过压保护动作”，紧接着发“#1发电机励磁系统一点接地报警#1、#2动作”，发变组保护启动全停机组跳闸。

保护室#1发变组保护IV屏M-3425A保护装置64F转子接地保护动作，故障录波器启动。

励磁小间#1发电机灭磁开关柜过压保护动作信号灯亮。

调顺电厂#1机发电机型号：QFSN-600-2YHG，哈尔滨电机厂，主要参数PN=600MW，UN=20kV，N=19245A，UFn=421.8V，IfN=4140A，励磁方式为自并励，励磁调节器采用南瑞集团电控公司SA VR-2000，发电机保护是美国贝克威茨（BECKWITH）的M-3425A，带有转子接地保护64F。

1 检查处理情况保护动作后，继保人员检查发现保护动作前有三次发信报警，通过查看保护装置和故障录波记录，保护报警、动作的启动值和出口时间都是正确的，并核对保护装置转子接地保护定值正确。

转子接地保护定值为一段15 KΩ延时1.5秒报警，二段为5 KΩ延时3秒启动全停。

为确认保护装置的可靠，对保护装置进行校验，装置动作正确。

对故障录波装置的录波文件进行详细分析。

发现发电机的机端电压、电流、励磁变高低压侧电流、转子电压没发生突变，但转子电流有突变，从2252A突变到5968A。

图1 转子保护动作故障录波图对励磁系统可控硅整流装置进行静态小电流试验没发现整流后的波形畸变、异常。

同时一次维护人员对#1发电机转子绝缘进行检查，未发现异常。

用500V 绝缘摇表测量转子绝缘电阻：1.8MΩ（带碳刷）；200 MΩ（拆除碳刷）；拆除碳刷和直流励磁封母与励磁系统的联接后，测量直流励磁封母绝缘电阻：50MΩ。

检查工作完成后发电机通过励磁系统手动零起升压试验，转子电流升至800A左右之后DCS画面上显示的电流开始跳动，1000 A～2000A不等，但就地电流表并没有突变电流，发变组保护装置M-3425A转子接地保护动作，机端电压升至18KV之后，就地励磁小间#1发电机灭磁开关柜过压保护动作，就地励磁过压保护动作后能复归。

转子接地保护装置误动作原因分析及解决措施李欣发布时间：2021-11-05T08:13:11.807Z 来源：基层建设2021年第24期作者：李欣[导读] 转子接地故障是发电机的一种常见故障形式，出现转子一点接触故障的时候，励磁系统以及转子绕组对地是绝缘的，不会危害发电机，但是，一旦出现第二点接地，就会对发电机的安全产生严重的威胁大唐海口清洁能源发电有限公司海南省海口市 570100摘要：转子接地故障是发电机的一种常见故障形式，出现转子一点接触故障的时候，励磁系统以及转子绕组对地是绝缘的，不会危害发电机，但是，一旦出现第二点接地，就会对发电机的安全产生严重的威胁。

在发电机转子绕组出现匝间短路或者不同位置的两点接地的时候，短路电流很有可能造成转子本体受损。

同时，由于部分转子绕组短路，就会引发气隙磁场的不均匀现象或者导致气隙磁场出现畸变，进而使电磁转矩不均匀，引发电机振动，将发电机损坏。

由此可见，发电机转子接地保护必须处于正确的运作状态，以便真实反映发电机的转子绝缘状况。

鉴于此，本文立足于发电机转子接地保护原理，围绕真实事件对误动作原因以及对应的解决措施展开如下探讨。

关键词：转子接地保护；误动作；解决措施1.发电机转子接地保护原理1.1转子接地保护逻辑此处对使用叠加交流电压式一点接地保护装置的发电机工作原理进行分析，该保护装置中注入了40V/50Hz的交流电。

经测量，保护装置的接地电阻在电压低于4kΩ时就会发出报警信号。

通过对比转子接地故障继电器的电压和电流可得，如果测量得到的接地电阻比保护I段的定值ＲjzI（4kΩ）低时，通过进行t1（5s）时段的延时，就会伴随转子一点接地I段报警信号发出[1]；经测量如果接地电阻比保护II段定值ＲjzII（2kΩ）低的情况下，通过进行t2（5s）的延时，就会伴随转子一点接地II段报警信号的发出，如果此时使用了保护出口压板，就会在保护出口出现跳闸现象。

1.2转子接地保护装置结构使用无刷励磁式发电机，没有对转子设计集电环，而是将小滑环轴增加在转子的尾部，为了能够确保转子电压的正常输出，并且在转子轴上安装了3个用来探测接地故障的电刷。

我厂发电机转子接地保护误动作原因分析摘要：分析我厂两台发电机组转子接地保护装置误动的原因，认为其主要是发电机转子取样碳刷安装不合理以及保护装置本身缺陷所致，将发电机转子取样碳刷更换安装位置和接线方式后，问题得以解决。

关键词：发电机转子一点接地转子取样碳刷保护装置保护误动我厂动力分厂两台30MW发电机组，每台发电机均配备综合自动化微机保护装置。

2008年，两台发电机的该保护装置频繁出现误动，甚至引起转子两点接地保护误动，致使正常运行中的发电机停机，直接影响发电机的安全运行。

经分析，发现发电机大轴和转子线圈并未真正接地，故破坏了保护装置内部逻辑元件各级开关状态，使该保护装置不能正常工作，采取措施后消除了误动，提高了发电机运行的可靠性。

一、保护装置工作原理我厂30MW发电机微机保护装置转子接地保护单元采用乒乓（切换）采样原理，其测量回路见图（1）。

装置平时直接显示转子对地绝缘电阻值，当绝缘电阻值降到整定值以下时，发一点接地报警信号或跳闸，并自动转换为两点接地保护。

同时，保护装置能显示出接地位置。

一点接地保护、两点接地保护均能以软件方式选择投信号或跳闸信号。

图（1）假设接地故障发生在转子线圈任一点，将转子线圈电压分为U＋和U－,故障点电阻为Rf,（1）一点接地故障电阻的测量当S1闭合，S2打开时U+=2I1R+I1R+(2I1–I2)Rf=3I1R+(2I1–I2)Rf（1）当S1打开，S2闭合时U+=2I1’R+(I1’–2I2’)Rf（2）令（1）(2)相等，得故障电组RfRf=(2I1’–3I1)R∕[(2I1–I2)+(2I2’–I1’)]（3）式中：Rf-接地电阻值，Ω;R-保护装置内阻，Ω(2) 由于R是已知的，I1,I2,I1’,I2’可用测量电阻上的压降方式测出，因而Rf 就能被计算出来，与整定的接地电阻值比较。

若小于整定值，则装置一点接地动作，作用于报警，也可作用跳闸。

二、转子一点接地的危害转子发生一点接地后，无电流流过故障点，不形成电流通路。

转子一点接地保护和转子两点接地保护的作用及发生的原因和处理转子一点接地保护：作用：用于监视发电机转子励磁回路绝缘（即发生接地或某处绝缘下降时报警）发生的原因：滑环绝缘环，转子槽口绝缘损坏，引线绝缘损坏，转子铜线严重变形和端部严重积灰如何判断：检查励磁回路电压检测开关，通过切换开关测量正，负对地电压，若发现某极对地电压降为0，另一级对地电压升至全电压（正，负极之间的电压值）说明发生接地。

处理：1：检查励磁回路是否有人工作，如由于工作人员引起，纠正。

2: 检查励磁回路，各部位有无明显损伤或脏污，若是脏污引起接地应吹扫。

3：检查接地点是在转子回路（测量保护回路），还是在励磁回路。

4：对有关回路进行详细外观检查，辨明是否由于整流柜直流回路接地引起。

5：若转子接地为一点稳定金属接地，因无法查明故障点，除加强监视机组运行外，在取得领导同意后，将两点接地投入。

6：转子带一点接地运行时，若机组发生欠励磁或失步，一般可以认为转子已发展为两点接地，这时转子两点接地应动作跳闸，否则应人为停机。

两点接地保护是否投入的判断：1：发电机转子的滑环至绕组的引接线与转轴相碰而发生的一点接地，（绕组两端正极或负极接地）时则转子两点接地不须投入。

2：是励磁机的励磁绕组回路不能投入。

3：是励磁电枢回路，而不是正，负极处，可以投入。

转子两点接地保护发生的危害及现象和处理：危害：一部分励磁线圈被短接，与发电机所对应的磁极的磁动势均衡遭到破坏，使转子产生强烈震荡，损坏发电机及其设施，甚至引起火灾。

现象：1：电气停机报警监视中出现转子回路两点接地信号。

2：转子电流剧烈增加。

3：发电机无功负荷降低，功率因数可能进相。

4：发电机发生强烈震动。

处理：1：若投入两点接地保护，保护装置动作，应自动跳闸，此时应按发电机自动跳闸处理方法处理。

2：若未投入两点接地或保护未动作，应立即按紧急停机进行解列发电机转子一点接地，和两点接地都是点什么保护。

具体保护的方式，和动作的条件。

一起300 MW机组转子一点接地保护动作原因分析作者：于爱民宋岩韩国强来源：《科技与创新》2019年第08期摘要：阐述了一起300 MW机组转子一点接地保护动作导致的停机事件，分析了保护误动的原因，提出了解决方法和防范措施。

关键词：发电机;转子接地故障;接地保护;对地电压中图分类号：TM621.3文献标识码：ADOI： 10.15913/ki.kjycx.2019.08.028转子接地是发电机较常见的故障之一，大型发电机组均配置了转子接地保护。

目前广泛应用的转子接地保护多采用乒乓式原理和注入式原理。

本文阐述了一起300 MW机组采用了乒乓式接地保护原理的转子接地保护因接地碳刷接地不良导致的保护误动案例，分析了保护误动的原因，并从运行维护及装置设计方面提出防范措施。

因接地碳刷对大轴接触不良，导致转子一点接地保護误动的案例比较多见，因接地不良导致的保护误动鲜见报道，具有一定的借鉴意义。

1 机组及保护配置情况某300 MW机组为上海电气公司生产的QFSN-33 5-2型水氢氢发电机，其励磁系统为自并励励磁系统。

该机组发变组保护A、B柜各配置一套乒乓式转子一点接地保护，励磁调节柜内置一套注入式转子接地保护装置，运行时只投入发变组保护A柜转子接地保护，其他两套转子接地保护退出。

投入运行的接地保护配置两段，高定值段定值20k，动作于信号，低定值段定值2.5k，延时5s动作于跳闸。

2 故障处理及数据分析2017-07-29，机组有功功率为248 MW，无功功率为35.6 Mvar，主汽温度540℃，主汽压力16.0 MPa，机组运行正常。

2017-07-29T06：16，发电机转子接地保护动作，机组跳闸。

调取发变组A柜保护装置录波文件，跳闸文件波形如图1所示，记录了从装置启动到出口跳闸5s左右的时段。

从波形中抽取部分时刻的通道采样值及计算值列入表1.从波形及表1数据可以看出，跳闸前后发电机定子电流、电压、无功功率、转子电压均比较稳定无突变，转子电压与无功功率基本对应。

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。

2020年增刊河南电力109一起发电机转子接地保护误动事件的分析与解决方法黄建礼1，王加军2（1．华润电力登封有限公司，河南登封452473；2．华润电力控股有限公司中西大区，河南郑州450046）作者简介：黄建礼（1987－），男，本科，助理工程师，从事电气二次维护、检修工作。

摘要：发电机转子接地保护是对发电机励磁回路一点接地故障的保护，发电机转子接地保护误动作，不仅影响发电机正常负荷调整，严重时可能造成机组跳闸，对电网系统产生扰动。

本文介绍了一起发电机转子接地保护误动作事件，对事件原因进行了认真的分析。

详细介绍了事件过程、检查情况、原因分析、解决方法等内容，对故障的查找总结出一些实践经验，为处理类似事故提供了借鉴经验和方法。

关键词：转子接地保护；励磁装置；轴电压；滤波回路中图分类号：TM311文献标识码：B文章编号：411441（2020）01－0109－030引言发电机转子接地故障是常见的故障形式之一，转子一点接地故障时，由于转子绕组及励磁系统对地是绝缘的，因此不会构成对发电机的危害。

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。

因此，发电机转子接地保护应能真实反映发电机转子绝缘情况，使之能正确动作。

本文针对南瑞电控公司NES －5100励磁系统设计不合理，造成许继电气公司WFB －805A 转子接地保护误动作事件进行分析，提出在运行及维护中应采取的防范措施，对于转子接地保护及励磁装置的设计、稳定运行具有重要意义。

1事件回顾2018年8月29日，某电厂600MW 发电机转子接地保护动作告警，检查发变组保护A 柜报“转子接地高定值”告警，告警接地电阻为19.861k Ω（定值为20k Ω），告警信息见图1、图2，经复位后告警消失，保护装置实测接地电阻为24.473k Ω。

转子一点接地正确动作后转子两点接地保护误动的分析及对策一、方案提出背景：本方案的提出主要针对，在一点接地保护动作还未返回时（持续时间长短不一），转子两点接地保护误动问题。

1、现场问题基本情况：A、转子一点接地动作后，在查找问题过程中两点误动。

B、转子一点接地动作后，在机组运行对外工况变动过程（如减负荷等操作）中两点误动。

C、在有录波记录的报告中，两点接地保护一般动作时间很短（小于0.5S）就会返回，励磁回路还未退出工作，即属于不可靠动作。

二、改进方案思路：1、增加两点接地保护的计算判别次数，提高计算值的可靠性。

由于通常转子两点接地保护的动作延时整定为1S，所以实际计算接地位子变化的次数只有两次，可靠性很差，延时实际作用很小，是假延时（因为差不多就是算完一次就会出口了）。

2、根据转子一点接地保护的回路模型和计算方法，考虑到实际转子接地时存在不可靠接地（抖动过程）到可靠的过程。

所以短时间内接地位置的通常变化都较大（两点接地定值一般在5％左右）波动5％左右很正常，并且接地电阻也是波动的。

3、根据上面分析主要需要实现两个目标：A、增加计算次数，防止偶尔抖动时，两点就会误动的情况。

通过减小乒乓开关切换时间、增加保护固有延时来实现，具体门槛通过摸底试验确定。

B、根据从一点接地到两点接地的回路变化设定部分闭锁条件。

但由于转子一点接地后的接地电阻和接地位置的大小变化是相对无序的，而且一点接地后机组还可能长时间运行，接地电阻和接地位置的大小变化的记忆和比较工作很难有实际效果，如果设定的门槛不合适很可能两点接地拒动。

当然，对于在静态测试中闭锁条件的设定是比较容易实现，主要是设定接地电阻是否变小、转子电压变化是否过大等。

以上的改进措施由于以前无类似的试验和经验，最后方案是否理想还需试验进一步验证。

其中上述的改进方法和各门槛值在试验过程中随时会有相应的变化，当然会有相应说明。

程序改动有刘志文完成，方案由郭宝甫、徐立明、刘志文讨论后确定。

发电机转子回路接地分析、处理及接地查找摘要发电机转子包括转子铁芯、励磁绕组、阻尼绕组、紧固件和风扇等。

发电机转子回路接地故障是发电机常见故障之一，严重威胁机组安全稳定运行。

所以在发电机转子回路发生接地故障后，运行人员必须及时准确分析、处理接地故障和查找接地点，保证发电机组的安全运行。

本文总结和提出了发电机转子接地原因、现象，处理及转子回路接地点查找方法。

关键词转子接地原因；转子接地处理；转子接地点查找中图分类号tm31 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）92-0150-021发电机转子回路接地分析1.1发电机转子回路接地的原因发电机转子回路接地原因很多，根据实际运行经验，总结出以下几条：1）因鼠类等小动物窜入励磁回路，或在励磁回路上有施工或其他工作，因不慎误碰到设备端子、构件等造成转子回路接地；2）转子的滑环处，槽及槽口、端部、引线等部位绝缘损坏也有可能造成转子回路接地；3）发电机转子部分匝间绝缘垫片由于异常振动脱落，将转子部分通风孔堵塞，使转子绕组局部过热，从而导致绝缘老化造成转子回路接地；4）定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水等造成转子回路接地；5）转子材质不好、制造工艺不良、设计不合理、检修工艺不良，造成转子回路接地；6）氢气湿度大、纯度低，发电机进油、进水，使发电机转子回路绝缘下降造成转子回路接地；7）发电机滑环、电刷处积存碳粉、脏污，接地电刷脏污造成转子回路接地；8）有、无功负荷大幅反复波动，造成转子反复承受交变应力使绝缘受损；9）励磁系统整流回路故障造成转子回路接地；10）保护、测量装置故障误发转子接地报警信号。

1.2发电机转子回路接地的现象发电机转子回路发生一点接地时，“转子接地”光字报警信号来。

测量发电机转子回路正对地、负对地电压可能不平衡。

发电机其余各参数无明显变化。

发电机转子回路两点接地时，发电机转子接地报警”、“励磁系统综合故障”光字报警信号来。

发电机转子电流指示剧烈增加。

发电机转子二点接地保护原理你想啊，发电机转子就像一个很重要的小宇宙，在发电机这个大设备里起着超级关键的作用呢。

那转子要是出了问题，就好比小宇宙要爆炸啦，整个发电机都可能跟着遭殃。

这转子二点接地就是个很危险的状况。

咱们先得知道转子是怎么个构造。

转子上有绕组呀，就像小辫子一样一圈一圈的。

正常情况下，电流在这些绕组里规规矩矩地跑。

可是一旦有两点接地了，那就乱套喽。

就好像本来顺畅的马路突然有两个地方塌方了，车（电流）就不知道该咋走了。

那这个二点接地保护原理呢，其实就像是给转子请了个小卫士。

有一种原理是基于电桥平衡的。

你可以想象成是一个跷跷板。

正常的时候，这个电桥是平衡的，就像跷跷板两边的小朋友一样重。

当有二点接地发生的时候，就相当于跷跷板的一边突然多了个小胖子，平衡就被打破啦。

这时候保护装置就能检测到这个变化，然后大喊：“不好啦，转子二点接地啦！”还有一种是通过测量转子绕组的对地电压来判断的。

正常情况下，转子绕组对地电压有个正常的范围。

一旦两点接地，这个电压就会变得很奇怪，就像一个人本来体温正常，突然发烧或者发冷了。

保护装置就像一个细心的小护士，时刻监测着这个电压，一发现不正常就赶紧采取行动。

你可别小看这个二点接地啊。

一旦发生了，转子电流就会变得乱七八糟。

这电流乱窜就会产生很多热量，就像一群调皮的小恶魔在转子里到处捣乱，把转子绕组都给烧坏了。

而且呢，还会让转子的磁场也变得不稳定。

这磁场就像一个魔法场，不稳定了的话，发电机的输出就会变得忽高忽低，就像唱歌跑调一样难听，对整个电力系统都有很大的影响呢。

再说说这个保护装置的重要性吧。

它就像一个忠诚的小保镖，24小时不间断地守护着转子。

要是没有它，转子一旦二点接地，可能就会悄无声息地被破坏掉。

等我们发现的时候，可能发电机已经病入膏肓了。

有了这个保护装置，就可以在问题刚有点苗头的时候就把它掐灭，就像灭火队员在小火苗刚冒出来的时候就把火扑灭一样。

从另一个角度看，这个保护原理也是基于对各种物理现象的深刻理解。

Telecom Power Technology运营维护技术 2023年４月25日第40卷第８期·　２２７　·Telecom Power TechnologyＡｐｒ．　２５，　２０２３，　Ｖｏｌ．４０　Ｎｏ．８　任池银，等：一起注入式转子接地 保护误动作的原因分析及处理地位置一直在变化，完成处理后采样恢复正常。

2　检查分析与处理2.1　装置原理介绍转子接地保护原理如图1所示。

转子接地保护从原理上可分为注入式和非注入式2类，凤台电厂1号机组使用南瑞RCS 985双端注入式转子接地保护，需要外加辅助电源，在机组运行中能够实时监测发电机转子绕组绝缘电阻和接地位置[1]。

1台机组一般会配置2套转子接地保护装置，如果配置的是2套同原理的转子接地保护，则不能将2台接地保护装置同时投入运行，否则会发生相互干扰，造成测量结果不准确。

因此，机组正常运行时只能投入其中的一套，另一套作为备用。

R yR yR miR gaU r转子大轴(1-a )U r+-±U s图1　转子接地保护原理图1中：R m 为转子接地保护装置内部测量用电阻；R y 为转子接地保护装置双边注入的大功率电阻，阻值为47 kΩ；U s 为转子接地保护装置的注入电源，大小为48 V ，其切换周期一般为1 s ；R g 为转子绕组对大轴的绝缘电阻。

根据基尔霍夫电压定律，可推出转子绕组对地绝缘电阻值计算公式为 y sg m 1m22m R U R R I I∆=−+−（1）式中：I m 1和I m 2为保护装置测得的正半波回路电流和负半波回路电流；∆U s 为注入方波电源的正负半波电势差。

接地位置的计算公式为()m1m2y m g sr220.54I I R R R U a U +×++−∆ =+ （2）当测得绝缘电阻的阻值小于装置设定值后，装置发出转子一点接地报警信号，并自动投入转子2点接地保护。

此时，运行人员应及时投入转子两点接地保护的功能压板，使转子接地保护装置具备2点接地跳闸功能。

浅谈发电机转子接地保护跳闸故障的分析与处理马彦亮摘要：结合实例，本文对发电机转子接地保护跳闸故障展开了分析，结合故障现象和相关信息对故障原因进行了分析和判断，并通过逐段排查对故障原因和位置进行了确认，提出了故障的处理方法和纠正预防措施，从而为类似问题的处理提供参考。

关键词：发电机转子；接地保护；跳闸故障1发电机转子接地保护跳闸故障的分析1.1故障现象某电厂采用660MW发电机组发电，在连接厂内500kV配电装置时采用发电机—变压器单元接线方式，机组出口未进行断路器的安装。

为加强机组保护，采用了RCS-985RE型转子接地保护装置，并设置有SAVR-2000型励磁调节器。

2017年8月1日16:00，电厂按照计划进行机组起动顺控并网。

起励过程中，机组转子接地保护跳闸，导致厂用电切换，并网失败。

针对故障，现场进行了初步检查，对保护装置定值与定值单进行了核对，发现定值正常。

查看故障录波器，发现保护动作发生前转子对地电压无突变情况，发电机和励磁变低压侧的三相电流、三相电压等数值正常，转子电压与电流同样未发生突变。

跳闸后，显示信息为“接地电阻 1.46kΩ”，装置显示接地电阻300kΩ，接地位置为50%。

进一步检查，结合保护装置特征对回路绝缘电阻进行测量，得到直流回路绝缘电阻为2.6MΩ，二次回路绝缘电阻为23.5MΩ，全部符合装置运行要求。

从外观检查情况来看，保护装置内部元器件连接正常，无异味，外回接线正常。

对接地保护的大轴接线端进行检查，未发现异常。

进一步确定跳闸事件顺序记录，发现起励前接地电阻为300kΩ，起励瞬间降低至1.46kΩ，失败后恢复到300kΩ。

因此可以初步推断，在起励瞬间出现了故障。

1.2故障原因分析为确定故障原因，还要对转子接地保护装置工作原理展开分析。

发电机采用的装置在工作时会注入低频方波，方波由装置自身提供。

通过对转子绕组正负两端和大轴间进行低频注入，则能完成转子对大轴绝缘电阻的实时求解。

一次发电机转子接地保护误动的分析摘要：某水电厂一台100MW发电机组在扩容大修后，进行开机空载试验，当进行直流起励时，发电机转子接地保护动作，事后经过对发电机转子各部分进行绝缘检查及发电机转子接地保护装置和励磁装置检查均未发现问题，发电机组利用残压起励时，也并未发生转子接地保护动作情况，最后经分析确定此次转子接地保护动作是一起由直流系统绝缘监测装置引起的保护误动作。

本文主要针对本次保护误动的原因进行分析并制定相应的改进措施。

关键词：发电机转子接地保护；乒乓式；直流系统；绝缘监测装置发电机励磁回路发生一点接地故障不会形成电流通路，对发电机并未造成危害，因此发电机可继续运行。

但发生一点接地以后，励磁回路对地电压会有所升高，如发电机仍然继续运行，遇上励磁绕组其他点绝缘水平降低时，就有可能发生转子回路的第二点接地。

励磁回路两点接地后会构成短路电流通路，可能烧坏转子绕组和铁芯。

由于部分励磁绕组被短接，破坏了气隙磁场的对称性，将会引起机组振动，严重威胁发电机的安全。

该厂发电机所配置的转子接地保护为乒乓式采样原理的转子一点接地加两点接地保护。

一、乒乓式转子接地保护原理乒乓式转子接地保护装置内部的电子开关，在时序电路控制下周期性地导通、截止，即转子的正负极人为地周期性接地来监测转子的对地绝缘状况。

保护的动作判据是通过乒乓式工作原理来实现的。

如图1所示，其中：S1、S2为由微机控制的电子开关，S1闭合时，S2打开；S1打开时,S2闭合，二者循环交替运行，类似推来挡去的乒乓球。

Rg为接地电阻，α为接地点位置，E为转子电压。

两个降压电阻R，一个测量电阻R1， U1、U2为两个状态下R1上的测量电压。

当S1闭合，S2打开时：（R+R1+Rg）I1-（R1+Rg）I2=αE（2R+R1+Rg）I2-（R1+Rg）I1=（1-α）ER1（I1-I2）=U1当S1打开，S2闭合时：（R+R1+Rg）I2’-（R1+Rg）I1’=（1-α）E’（2R+R1+Rg）I1’-（R1+Rg）I2’=αE’R1（I1’-I2’）=U2由以上方程式推导可得：接地电阻Rg=ER1/3ΔU-R1-2R/3接地点位置α=1/3+U1/3ΔU其中: ΔU=U1+(E/E’)U2当接地电阻Rg小于等于接地电阻整定值时，转子一点接地保护经延时动作，发信。

转子一点接地保护和转子两点接地保护的作用及发生的原因和处理转子一点接地保护：作用：用于监视发电机转子励磁回路绝缘（即发生接地或某处绝缘下降时报警）发生的原因：滑环绝缘环，转子槽口绝缘损坏，引线绝缘损坏，转子铜线严重变形和端部严重积灰如何判断：检查励磁回路电压检测开关，通过切换开关测量正，负对地电压，若发现某极对地电压降为0，另一级对地电压升至全电压（正，负极之间的电压值）说明发生接地。

处理：1：检查励磁回路是否有人工作，如由于工作人员引起，纠正。

2:检查励磁回路，各部位有无明显损伤或脏污，若是脏污引起接地应吹扫。

3：检查接地点是在转子回路（测量保护回路），还是在励磁回路。

4：对有关回路进行详细外观检查，辨明是否由于整流柜直流回路接地引起。

5：若转子接地为一点稳定金属接地，因无法查明故障点，除加强监视机组运行外，在取得领导同意后，将两点接地投入。

6：转子带一点接地运行时，若机组发生欠励磁或失步，一般可以认为转子已发展为两点接地，这时转子两点接地应动作跳闸，否则应人为停机。

两点接地保护是否投入的判断：1：发电机转子的滑环至绕组的引接线与转轴相碰而发生的一点接地，（绕组两端正极或负极接地）时则转子两点接地不须投入。

2：是励磁机的励磁绕组回路不能投入。

3：是励磁电枢回路，而不是正，负极处，可以投入。

转子两点接地保护发生的危害及现象和处理：危害：一部分励磁线圈被短接，与发电机所对应的磁极的磁动势均衡遭到破坏，使转子产生强烈震荡，损坏发电机及其设施，甚至引起火灾。

现象：1：电气停机报警监视中出现转子回路两点接地信号。

2：转子电流剧烈增加。

3：发电机无功负荷降低，功率因数可能进相。

4：发电机发生强烈震动。

处理：1：若投入两点接地保护，保护装置动作，应自动跳闸，此时应按发电机自动跳闸处理方法处理。

2：若未投入两点接地或保护未动作，应立即按紧急停机进行解列。

发电机转子一点接地，和两点接地都是点什么保护。

具体保护的方式，和动作的条件。

发电机转子接地保护动作行为分析摘要：在发电机组成中定子绕组与转子绕组属于十分重要的两个组成部分，在发电机定子绕组与转子绕组实际工作过程中，接地故障的出现对发电机组整体运行会造成严重影响。

因此，为能够保证发电机组整体运行稳定性及安全性，应当合理进行定子绕组与转子绕组的接地保护，避免故障出现对发电机组造成严重危害。

关键词：发电机；定子；转子；接地保护一、发电机组中定子绕组与转子绕组接地危害分析1 发动机定子绕组接地危害在发电机组实际运行过程中，发变组所存在故障中最常见的就是定子绕组单相接地，对于该故障而言，其发生主要原因就是绝缘被损坏，所造成结果就是绕组对铁心短路，最终导致出现故障。

在发生该故障情况下，接地电流的存在会造成接地电弧的出现，其所导致结果主要包括两个方面：其一，会在一定程度上灼伤铁心，若铁心融化达到一定程度，要想修复就十分困难，最终结果就是导致发电机报废；其二，在发生这种故障情况下，会进一步损坏绝缘，最终所导致严重结果就是定子绕组两点接地，进而会造成相间发生短路或者匝间发生短路，引起发电机受到更大损害。

大部分大型发电机在制造方面均需要较高成本，并且在检修方面工期比较长，因而修复相对而言比较困难，因此应当安装100%定子绕组接地保护，其能够灵敏反映出所有绕组接地故障。

2 发电机转子绕组接地危害分析对于发电机而言，其励磁回路是不接地的，若系统运行无异常情况存在，其绝缘电阻可分配绕组中各个相关部分对地电压，在该电阻值均匀情况下，在绕组中其电压最大值与励磁地相比少一半。

在转子回路中，若有一点接地情况发生，虽然不会造成出现较大接地电流，然而所造成变化就是绕组在分配对地电压方面有变化出现，比如接地点偏移向励端，在这种情况下另一端电压便会有一定程度增加，这种情况下很容易造成连点接地，最终会导致严重后果出现。

具体而言主要包括以下几个方面：第一，转子磁出现畸变，当这种情况出现时，其会造成发电机中的电压以及电流波形出现畸变情况，同时还会导致出现机械振动情况。