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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。
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。
发电机定子接地现象及处理
发电机定子接地是指发电机定子绕组中的一个相位与地之间发生了电气连接。
这种情况下，电流会从相位流向地，导致电路故障，甚至可能对设备和人员造成危害。
因此，发电机定子接地问题需要及时处理。
发电机定子接地的原因主要有以下几种：
1.绝缘老化：发电机定子绕组的绝缘老化会导致绝缘破损，从而引起接地故障。
2.绕组短路：发电机定子绕组中的两个相位之间发生短路，也会导致接地故障。
3.接线错误：发电机定子绕组的接线错误也会导致接地故障。
处理发电机定子接地问题的方法主要有以下几种：
1.检查绝缘：定期检查发电机定子绕组的绝缘情况，及时更换老化的绝缘材料。
2.维护接线：定期检查发电机定子绕组的接线情况，确保接线正确牢固。
3.定期维护：定期对发电机进行维护，检查各项指标是否正常，及时发现和处理问题。
4.安装保护装置：安装合适的保护装置，如接地保护、过电压保护等，可以有效地防止发电机定子接地故障的发生。
总之，发电机定子接地问题需要引起足够的重视，及时处理，以确保发电机的正常运行和设备的安全运行。
发电机转子一点接地故障原因分析和处理摘要：发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，也是国家电网实现电力系统及其自动化的基础，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，包含很多自动化元器件。
因此，应该对于各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。
发电机的内部故障主要是定子和转子绕组绝缘损坏引起的，所以配置可靠的转子接地保护就显得非常重要，本文详细地分析了在现场工作中遇到的转子一点接地保护装置动作后对问题的分析查找以及处理的过程。
关键词：转子接地保护；磁极连接线；绝缘一转子接地保护概况湘投铜湾水利水电有限责任公司（以下简称铜电公司）装有4×45MW灯泡贯流式发电机组，水轮发电机设备由天津阿尔斯通水电设备生产有限责任公司生产，其中励磁系统，采用的广州电器科学研究院附属广州擎天电气控制实业有限公司生产的EXC9000励磁系统，励磁电源取自发电机端部，用励磁变压器供给整流装置，整流装置输出的直流电供给发电机转子绕组。
发电机正常运行时，输出容量47.37MVA，Pf=0.95，端电压10.5KV，励磁电压365V，励磁电流1142A；发电机空载时，励磁电压170V，励磁电流747A。
发电机保护装置类型：WFB-811。
转子接地保护装置保护原理：在一点接地故障后，保护装置继续测量接地电阻和接地位置，并发出转子一点接地故障报警信号，不作用于机组停机，此后若再发生新的接地点，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，在单元管理机可实时显示转子接地电阻值和位置，并同时发信号至计算机控制系统，由计算机控制系统发出紧急停机信号作用停机。
二故障情况2012年7月3日凌晨，铜电公司2#机组突然发生紧急停机甩负荷事件，事后调出计算机监控记录，确定原因为轴电流过大引起（0.5A报警，超过1.5A，延时30s停机），然后对2#机进行检查，情况是：转子绝缘为零；接地碳刷接触不是太好；励磁系统检查无故障。
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。
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广西电业
发电机转子一点接地故障处理
黄大健
（广西宜州水电厂，广西宜州市５４６３００）
［摘要］发电机转子一点接地是发电机一种常见的故障。
本文针对一起误发发电机转子一点接故障信号的事件，分析处理故障的过程。
［关键词］转子；一点接地；叠加电源；故障处理
发电机组励磁保护越来越多地使用了微机型保护。
本厂
的１ＧＳ－１ＴＭ发变组保护使用南京自动化设备总厂的ＷＦ－ＢＺ－０１微机型发电机变压器组保护装置，其功能包含有转子一点接地保护。
原理是用叠加直流方法，叠加电源电压为５０Ｖ，内阻大于５０ｋΩ，利用微机智能化测量克服了传统保护中绕组正负极灵敏度不均匀的缺点，能准确计算出转子对地的绝缘电阻值，范围可达２００ｋΩ，保护动作延时１至１０秒。
转子分布电容对测量无影响。
发电机起动过程中转子无电压时保护并不失去作用。
保护引入转子负极和大轴接地线。
１转子一点接地的危害
发电机的励磁绕组高速旋转极易发生一点接地故障。
发生一点接地后，无电流流过故障点，不形成电流通路，无电流流过故障点，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，其后果是：（１）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；（２）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和汽缸磁化；（３）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。
当一点接地信号发出，同时判断为永久性接地故障后，人为投入转子两点接地保护作用于跳闸，或者人为安排停机处理。
２实例分析及处理
发电机转子一点接地故障原因很多，不同的故障原因有不同的解决方法。
如拉浪电站１号机组从２００２年１月以来，两年间多次出现转子一点接地故障信号，出现此故障信号时，维护人员用毛巾蘸酒精来抹转子滑环，但故障并不能复归。
测量转子回路正对地为＋４０Ｖ，负对地为－３６Ｖ，正负间为＋７６Ｖ，正常时测量转子回路正对地为＋２９６Ｖ，负对地为＋２２０Ｖ，正负间为＋７６Ｖ，正、负极对地电位改变，但正负极之间电压差保持不变。
之后有停机机会时，用５００Ｖ的摇表来测量转子回路对地绝缘，但电阻均大于５ＭΩ，说明转子并未真正接地。
分别甩开转子、励磁功率柜，分段测量励磁动力电缆对地绝缘，并没有发现任何异常。
每次发电机出现转子一点接地报警信号时，检查发电机运行正常，机组有功、无功功率和振动水平正常，励磁系统调节信号平稳，没有异常的波动信号，也没有其他的异常情况。
转子一点接地故障信号时有时无，虽然没有直接影响机组正常运行，不致于停机，但总是一个谜，需要解开。
经研究总结发现，每次转子一点接地信号出现时，都是厂用电４００ＶⅠ段切换到Ⅱ段后发生的，估计是切换厂用电引起的故障，决定用试验来证明。
试验结果是：厂用电４００ＶⅠ段切换到Ⅱ段时，有时出现转子一点接地信号，有时没有出现转子一点接地信号，故障并不是稳定出现，虽然找不出规律，但总算找到了一点关系，往前迈了一步，将查找范围缩小了。
经查看、分析１ＧＳ主励磁回路图、１ＧＳ励磁交、直流回路图，转子一点接地测量原理图等，绘制出图１。
根据图１可知，１ＧＳ励磁调节柜的交流电源引自厂用电４００ＶⅠ段电源和１号机组励磁变压器１０３ＴＭ低压侧。
其交流负荷有柜内的照明灯、励磁功率Ａ、Ｂ柜内的风扇，风扇使用的是三相电源，照明灯１ＥＬ使用的是单相电源。
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２００７．９
（总第９０期）交流与探讨
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如图１所示，分析发现，转子一点接地检测装置叠加电源５０Ｖ加在Ｘ１∶９５和Ｘ１∶９７端子，Ｘ１∶９５接负极，Ｘ１∶９７接发电机大轴，由于励磁回路不接地，所以叠加电源５０Ｖ和励磁回路相互独立。
利用Ｒ＝Ｕ／Ｉ公式就可以计算出转子对地电阻，１号机组转子一点接地动作原理是测量装置测得转子负极对地电阻小于５ｋΩ延时２秒就发出转子一点接地信号。
励磁变为三角性接法，没有Ｎ线，厂用电Ⅰ段４００Ｖ有Ｎ线，励磁柜内有一２５Ｗ的灯泡（电阻为１９３６Ω）。
１ＧＳ处于开机并网或空载状态时，如厂用电Ⅰ段４００Ｖ有电压，１ＫＭ闭合，
２ＫＭ断开，由于励磁回路没有接地，叠加电源５０Ｖ（＋）端不
能通过转子回路和５０Ｖ（－）端形成回路，只能通过大地和
５０Ｖ（－）端形成回路，所以测得转子负极对地电阻很大，没
有转子一点接点信号出现。
如厂用电Ⅰ段４００Ｖ无电压，
１ＫＭ断开，２ＫＭ闭合。
此时如１号机励磁调节柜门打开，１ＳＢ闭合，柜内照明灯亮。
由于Ｎ线、发电机大大轴和地网相
连，假如励磁功率Ａ柜运行，则ＱＳ２１、ＱＳ２２、１ＥＧＳ闭合，叠加的５０Ｖ直流电源因为可控硅有触发脉冲而正向导通，就如图１虚线所示形成回路。
就是叠加电源５０Ｖ（＋）端通过转子回路和５０Ｖ（－）端形成回路，此时测得的转子对地电阻实际上是照明灯１ＥＬ电阻加转子的电阻，接近１９３６Ω，小于整定值５ｋΩ而发出转子一点接地信号。
由于此故障发生条件非常隐蔽，在停机或空转时不会出现，在开机并网或空载时，厂用电Ⅰ段４００Ｖ无电压，并且
１号机励磁调节柜的柜门打开才会出现。
做试验时，有时为
方便观察打开柜门，而有时将其关闭，故空载时切断柜内来自厂用电Ⅰ段４００Ｖ电源的空气开关时，故障时有时无。
图１拉浪电站１ＧＳ
主励磁回路改造前
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图２拉浪电站１ＧＳ主励磁回路改造后
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发现问题后，就有解决的方法了，就是避免叠加的５０Ｖ直流电源通过１ＥＬ、转子形成回路，将引自２０３ＴＭ的电源改为引自厂用电４００ＶⅡ段，故障自然就消除了，如图２所示。
将回路进行改造，至今故障没有出现过，多年来的故障幽灵终于消失了。
３结语
发电机转子一点接地是发电机的一种常见故障。
本文介
绍的发电机转子一点接地故障处理方法，可以为同行提供经
验及借鉴。
