发电机励磁回路接地保护

励磁回路一点接地如何处理1)、用转子绝缘监察表测定转子绕组的绝缘情况。

2)、全面检查励磁回路有无明显接地，并用干燥空气对励磁回路进行吹扫。

3)、检查发电机励侧轴碳刷的接触情况。

4)、配合检修人员利用电桥确定接地点在转子内部还是外部。

5)、若非稳定性金属接地，且不属于自动调节部分，而在发电机转子外部时，请示停机处理，若在发电机转子内部稳定性接地，将转子两点接地保护投入，两点接地保护投入后，严禁触动平衡电阻，励磁回路不得进行任何工作，并经常检查平衡电阻的发热情况。

6)、发电机转子发生一点接地故障时，引起不允许的振动或转子电流明显增大(变化达10%以上)，必须立即减少负荷，使振动或转子电流减少到允许的范围，尽快停机处理。

7)、如一点接地运行时，发生欠磁和失步现象，一般可认为发展为二点接地，转子两点接地保护将动作跳闸，否则手动解列停机。

励磁回路一点接地故障的查找及处理发电机励磁回路（转子）发生一点接地，即转子绕组的某一点从电的方面来看与转子铁芯相通。

由于电流构不成回路，所以按理能继续运行。

但这种运行不能认为是正常的，因为它有可能发展为两点接地故障，发电机在运行中发生两点接地时，有很大的短路电流流过短路点，此时，部分线匝被短路，电阻降低，转子电流会增大，其后果是转子绕组剧烈发热，而且因为磁场不平衡而使发电机产生强烈振动。

因此对凸极式发电机（水轮发电机）转子绕组发生一点接地时，应迅速转移负荷，停机处理，一般不允许继续运行。

1 现象正常时发电机转子绕组正对地或负对地的电压为零或是在接近于零处波动、当励磁回路发生一点接地故障后，保护装置动作发信号提醒运行人员，此时测量转子绕组对地电压会发生变化，正对地或负对地的电压将会比故障前明显增加。

（1）2009 年5 月29 日，涔天河右岸电站1 # 机运行中，电脑后台报转子一点接地，1 # 机保护测控屏1G 接地保护单元U + =68.6 V、U - =45 V、U=23.6 V, 运行值班人员将集电环擦拭无效后，停机吹去滑环上的碳粉,也不起作用，通知检修人员来处理，前后处理了三次才处理好，持续时间一个多月。

发电机一点、两点接地保护优缺点及常见故障处理摘要：在现代发展进程中，各类机械设备的发展使用程度不断上升，相应的出现故障以及及时修理工作，是保障机械设备正常运转的关键。

发电机适用于无法通过其他途径为设备供电的环境中使用，在目前机械设备发展的进程中，发电机具有重要意义。

但是在实际操作过程中，容易出现发电机故障等情况，影响到了设备正常运行的同时，对正常的生产活动造成了严重影响。

本文从发电机的优缺点方面出发，通过对发电机的优缺点分析，进一步阐释发电机常见故障的处理。

关键词：发电机；一点、两点接地保护；故障处理前言在当前快速发展的机械设备制造中，发电机作为基础设备，常被应用于大多数无法正常供电的环境中。

发电机的应用，提高了相应的生产能力。

而在发电机的使用过程中，发电机自身存在便利性、不受地域限制性的特点以外，同样存在较多的缺点。

同时发电机常见故障的出现，极大程度上影响了发电供应机械设备的正常运行，降低了生产效率的同时，会对发电机使用寿命造成严重影响。

在这一基础上科学分析发电机一点、两点接地保护优缺点，以及探究常见的故障处理，有利于提升发电机使用率。

本文分析发电机一点、两点接地保护优缺点，探讨能够有效提升发电机常见故障处理效率。

1.发电机转子接地保护优缺点分析1.1发电机转子一点接地保护优缺点转子是发电机的核心部件，起着电能转换的重要作用，为了提高电子转换效率，定子线圈与转子线圈之间的空气气隙很小，只有几毫米，因此要求定子与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振动值应保持在一定范围内[1]。

在这种情况下，发电机容易出现故障，因此需要具有方便性的故障监测与保护装置，能够达到监测监测保护的作用，在降低发电机出现故障的基础上，能够较为快速的修理发电机。

目前发电机转子绕组一点接地检测与保护装置，是保障发电机组运行安全系统的重要组成部分。

在目前的发电机中，对于励磁回路一点接地故障的维护措施包括叠加交流乒乓式。

发电机励磁回路两点接地保护的研究发电机是电气系统的核心和基础，而励磁回路则是发电机正常运行的关键。

如果励磁回路的两点同时接地，会导致励磁电流突然变大，甚至引发发电机烧坏事故。

因此，发电机励磁回路两点接地保护至关重要。

本文将从两点接地的原因、保护原理、实现方法，以及相关标准和发展方向等方面进行论述。

一、两点接地的原因及其危害励磁回路两点接地，原因主要有以下几方面：1.设备老化:发电机、变压器等励磁设备使用时间较长，导致绝缘老化、绝缘缺陷等，从而使励磁回路出现两点接地现象。

2.设备损伤:励磁设备的机械结构受到损伤，如电缆老化、带电体损伤、接头松动等，也有可能导致两点接地。

3.操作失误:人为因素也是造成两点接地的原因之一，如未正确操作、检查电气设备，或操作不当等。

1.加重发电机的负荷，增加设备的热损失，引起部分或者全部设备的损坏。

2.励磁回路的两点接地会使励磁电流突然变大，频繁触发过载保护，影响机组的正常运行。

3.两点接地可能产生电弧，引发火灾等事故。

4.严重影响发电系统的稳定性和安全性，甚至可能形成连锁反应，对整个电网造成很大的影响。

二、保护原理1.保护目的为防止励磁回路两点接地所造成的灾害，可以使用保护措施来实现，它的作用主要是检测励磁回路的两点之间是否有接地，当发现两点接地时，及时切掉励磁回路。

保护原理主要是基于对两点电位差或电流值的测量，如果电位差或电流值超过预定的设定值，即可发出动作信号，将励磁回路切掉。

因此，两点接地保护主要需要以下两种检测手段：（1）电压差动保护通过检测励磁回路中两个点之间的电压差来实现保护，当电压差高于设定值时，触发保护装置，输出动作信号，将励磁回路切断。

这种方式的优点是运行简单，可靠性高，缺点是需要安装一套检测电压差的装置，费用较高。

三、实现方法1.装置的选型选择两点接地保护装置时，需要根据具体的电气设备类型和励磁回路系统的性质进行选择。

一般来说，选择应该考虑以下几点：（1）保护装置的类型和数量要与励磁回路的性质相适应。

发电机定子接地保护动作原因与故障处理分析摘要:发电机的主要错误是对静态部件文件进行单阶段校准。

由于发电机的中性点没有受到强烈的阻力或损伤,因此单阶段对静态部件进行校准的错误不会造成一个大的短路,也不会在对静态部件进行电离保护之后产生信号。

但是,如果不加以处理,它会在各种能源系统之间形成一个短电路,导致发电机损坏。

本文分析了对静态部件进行电离保护的问题。

关键词:发电机;定子接地保护;故障处理分析;一、发电机定子接地保护基本工作原理发电机的定子绕组是完全绝缘的，而中性点通常处于低电压时工作，所以接地故障不会靠近发电机。

实际应用表明,由于机械式发电机或水冷却发电机的固定部分泄漏,将在发电机的中性点附近发生单相地面错误。

这也可能是由于多个周期转弯之间的地方宫殿圆圈,在中点附近。

如果这个数字很小,差分保护就无法逆转,误差会继续发展。

最后,靠近中性点的绕组冲破铁芯，导致单相接地故障错误。

如果定子接地故障保护由于死区的存在而没有反应，它将在相间或层间短路中继续扩大，所以中性点工作电压低，不能成为降级对定子接地故障保护无死区要求的关键理由。

定子绕组的接地保护应设置100%的保护范围,故障点不能超出安全电流,而且当定子绕组中任何一个点出现接地故障时,应对其进行充分的保护。

若保护设备的敏感性较差,如果在发生器中点附近有电弧抗蚀剂,就无法提供保护,而且一旦发生在机顶附近的土地故障,中点的电压将会升高,导致一个点的地板失灵,从而产生严重后果。

二是关于继电器的原理。

电力是通过动能和水位能量转换而来，而水流条件、地形条件等都会影响到电力的发电方式，这也是造成火力发电与水力发电不同的重要原因。

发电机与变压器之间的接线是水力发电的主要方式，20MW-100MW是发电机的最大功率区间，通常小于火力发电厂。

为保证一台变压器与多个发电机之间的高效连接，可采取扩展单元接线的方法，并在母线上通过断路器进行并联。

发电机的定、转子保护结构。

发电机转子接地保护原理综述发电机转子绝缘损坏时引起的励磁回路接地故障是常见的故障，据统计，1999年全国100MW及以上发电机发生转子接地故障九次，占发电机本体故障的30％，可见转子接地保护对于保护发电机本体遭受更大的损害有非常重要的意义。

在研制保护装置之前，首先要了解发电机转子接地保护原理。

发电机转子接地保护分为一点接地保护和两点接地保护两种。

本文主要分析了各种保护的基本原理，它们的优缺点以及改进。

一、转子一点接地保护发电机转子一点接地保护方法主要有电桥法，叠加直流电压法，叠加交流电压法（主要是导纳法），乒乓法。

下面分别介绍他们的工作原理及优缺点。

（一）电桥法图1－1电桥式一点接地保护原理图 (a)正常情况下；（b ）经过渡电阻一点接地利用电桥原理构成的一点接地保护，其原理图如图1－1所示。

(a),(b)分别是正常情况和一点接地情况下的原理图。

集中电阻y R 表示绕组对地绝缘分布电阻。

励磁绕组LE 的电阻构成构成电桥的两个臂，外接电阻R1和R2 构成另外两个臂。

正常情况下，调节电阻R1和R2，使流过继电器J 的不平衡电流最小，使继电器的动作电流大于这一不平衡电流。

当一点经过渡电阻接地后，电桥失去平衡，此时继电器的动作。

电流的大小决定于k 点的位置以及过渡电阻Rf 的大小。

当电流大于继电器J 的动作电流时，继电器动作。

当励磁绕组的正端或负端发生接地故障时，这种保护装置的灵敏度很高，然而，当故障点位于励磁绕组中点附近时，即使是金属性接地，保护装置也不能动作。

这是电桥法的根本缺陷。

为了消除这一缺陷，在电桥的1R 臂中串接一只非线性电阻f R 。

非线性电阻0f R u i α-=，其中α是常数，当电压0u 升高，电流i 非线性地增加，电阻f R 下降;反之，则f R 上升。

因此，串接这个非线性电阻后，电桥的平衡条件会随着励磁电压的改变而变化。

在某一电压下的死区，在另一电压下变为动作区，从而减小了拒动的几率。

发电机转子接地有一点接地和两点接地的现象及其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，以判明是否由于整流柜直流回路接地引起。

4) 检查区分接地是在励磁回路还是在测量保护回路。

5) 若转子接地为一点稳定金属性接地，且无法查明故障点，除加强监视机组运行外，在取得调度同意后，将转子两点接地保护作用于跳闸，并申请尽快停机处理。

6) 转子带一点接地运行，若机组又发生欠励磁或失步，一般可认为转子接地已发展为两点接地，这时转子两点接地保护动作跳闸，否则应立即人为停机。

对于双水内冷机组，在转子一点接地时又发生漏水，应立停机。

转子两点接地或转子层间短路的现象及处理：当转子发生两点接地时，转子电流表指示剧增，转子和定子电压表指示降低，无功功率表指示明显降低，功率因数提高甚至进相，“转子一点接地”光字牌亮，警铃响，机组振动教大。

发电机转子接地保护原理发电机正常运行时,转子的转速很高，离心力极大，承受的电负荷又重，一次励磁绕组绝缘容易破坏。

绕组导线碰接铁芯，就会造成转子一点接地故障。

发电机励磁回路的一点接地是比较常见的故障,由于不会形成电流通路，所以对发电机无直接危害，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，例如当负极接地，励磁绕组正极对地电压即增加到工作励磁电压值;正极接地，励磁绕组负极对地电压也增加到工作励磁电压值。

因此当转子发生一点接地后，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，引起机组振动，特别是多机组振动更严重。

此外,转子两点接地还可能使汽轮发电机组的轴系统和汽缸磁化。

因此，转子一点接地以后，应该对励磁回路进行认真检查。

同时是否会有保护误动作:根据某些保护构成原理,检查是不是因为炭刷接触不良所引起.此外,还可以倒换备用励磁以找出接地范围.如果一旦确认转子一点接地，应该投入转子2点接地保护,这时候,严禁在励磁回路上工作,以防保护误动作。

需要指出的是,在转子一点接地的同时，若发电机出现振动,则应该立即解列停机。

一．转子一点接地保护1.绝缘检测装置用一个电压表定期测量励磁回路正负极对地电压，其接线如下图所示。

图中元件1为励磁绕组，元件2为接地炭刷。

励磁绕组对地存在着绝缘电阻，设这些绝缘电阻对地均匀分布,如图中的r1,r2,…，r n－1，r n。

当励磁绕组绝缘良好时,所测得的正极对地电压和于负极对地电压.如果正极接地，则负极对地电压为工作励磁电压；如果负极接地，则正极对地电压为工作励磁电压。

如果励磁绕组其他点接地,一般情况下，正极对地电压不等于负极电压，而且所测得的电压低于工作励磁电压。

但是如果励磁绕组中部接地，则所测得的正极对地电压将等于负极对地电压，且为工作励磁电压的一半。

一例发电机励磁回路接地故障的分析与处理1故障情况某电厂由前苏联引进的1台200 MW汽轮发电机组采用三机励磁系统，带感应式主励磁机，自动电压调节器为磁放大器原理，参见图1。

经过二十多年的运行，原配置的电磁型发电机变压器组保护继电器严重老化，动作特性难以满足主设备安全运行的要求，2000年在机组大修期间进行了技术改造，更换为国电南京自动化股份公司生产的WFBZ-01微机型发变组成套保护装置。

机组大修启动后，新投运的发电机转子一点接地保护频繁动作发信，最多时1 d达30次以上，并且每次保护动作后均能复归。

绝大多数情况下，保护动作报告打印的转子接地绝缘电阻的测量值为1.87 kΩ。

按规程要求，发电机设有转子一点和两点接地保护。

前者只发信号，后者保护跳闸，并且只有在确定励磁回路发生一点接地后，才由运行人员投入两点接地保护跳闸出口。

由于该机组每次转子一点接地保护动作后均能复归，实际上也就没有机会投入两点接地保护。

并且事后不能确定转子绕组对地绝缘是否降低过，因此怀疑是新的保护原理对发电机特殊的励磁方式不适用而造成的误动。

2保护原理与整定该发电机原配置前苏联制造的电磁式转子一点接地保护，采用迭加交流电压原理。

更换后的微机型保护，采用新型的迭加直流电压方法，引入发电机转子负极与大轴接地线，迭加源电压为50 V，内阻大于50 kΩ。

装置利用微机智能化测量，克服了传统上这种原理的保护在转子绕组正、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，测量范围可达200 kΩ，转子分布电容对测量无影响，并且在发电机启动过程中转子无电压时保护也不会失去作用。

2.1动作逻辑该保护动作逻辑见图2。

2.2定值整定R g：保护动作的转子接地绝缘电阻值，kΩ。

对于空冷或氢冷发电机，根据经验一般整定为20 kΩ。

由于该机组的励磁系统整流元件采用了水冷方式，故将R g整定为10 kΩ。

T yd：保护动作延时，s。

该延时的整定比较有争议，规程上也没有明确要求。

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。

转子两点接地保护：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。