发电机转子接地影响及保护措施论文

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。

浅谈发电机转子接地保护【摘要】本文主要讨论了发电机转子接地故障的现象，以及采用乒乓式和电桥式原理构成的转子接地保护的原理及应用。

【关键词】转子；接地；电桥式；乒乓式0.引言发电机正常运行时，转子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，就可能引起转子接地故障，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。

转子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，对转子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，转子回路对地电压将有所提高，就有可能再发生第二个接地故障点。

发电机转子回路发生两点接地故障的危害表现为：（1）转子绕组的一部分被短路，另一部分的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。

（2）转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大（通常以1500A为界限），就可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。

（3）由于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，进一步加剧振动。

1.转子接地保护基本工作原理1.1直流电桥原理构成的转子接地保护直流电桥原理构成的转子接地保护。

可调电阻R接于励磁绕组的两端，当发现励磁绕组一点接地后，励磁绕组的直流电阻被分成r1和r2两部分，这时运行人员接通按钮SB，并调节电阻R，以改变r3和r4，使电桥平衡（r1/r2=r3/r4），此时毫伏表mv的指示最小（理论上为零）。

然后断开SB而将连片XB接通，投入励磁绕组两点接地保护。

这时由于电桥平衡，继电器K内因无电流或流有很小的不平衡电流而不动作。

当励磁绕组再有一点（如K2点）接地时，已调整好的电桥平衡关系被破坏，继电器K内将有电流流过，其大小与K2点距K1点的距离有关。

K2与K1间的距离越大，电桥越不平衡，继电器K中的电流越大，只要这个电流大于K的整定电流，它就动作，跳开发电机。

浅析135MW空冷发电机转子故障接地原因分析、处理方法及防范措施摘要：发电机是发电厂的主要设备之一，发电机的运行安全与否直接关系到发电企业的安全经济效益，以及电力系统的安全运行和稳定性，发电机出现转子内部一点接地危害较大，后果也非常严重，本文主要浅析发电机转子故障接地的主要原因、处理方法及防范措施。

关键词：发电机一点接地防范措施一、故障简述：我厂为2台135MW空冷发电机组，发电机为国产的型号为QF-135-2型发电机，额定电压：13.8KV，额定电流：6645A 功率因数：0.85，额定转速：3000r/min，额定频率：50Hz，定子相数：三相，定子接法：Y，绝缘等级：F 级，励磁方式：自并励,冷却方式：空冷，于2008年12月初次投运，2011年9月进行第一次抽转子大修，2018年4月进行小修工作，小修时对发电机转子滑环进行清灰、更换碳刷工作、预试工作，预试结果为发电机转子绝缘电阻为240 MΩ、直流电阻为0.1289Ω。

于2018年4月26日并网成功。

2018年5月7日，#1机组停机前有功78MW、无功-22Mvar，转子电流629A，转子电压88V。

12时29分，#1机组跳闸，DCS发出“发变组保护A柜后备保护动作”信号，转子一点接地保护动作。

就地检查发变组保护A柜显示转子一点接地保护动作跳闸，动作值电阻小于1k，动作时间2s，保护为正确动作。

发电机现场检查未发现明显故障点，但发电机本体励端有焦糊味，随后摇测灭磁开关下口至发电机滑环处母线绝缘500MΩ正常，安装上碳刷摇测发电机转子绕组绝缘为0 MΩ。

再次对滑环室彻底吹扫后转子绝缘仍为0 MΩ，现场判断为发电机转子一点接地，故障点在发电机转子上。

随后联系发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查，现场解体滑环室和励磁侧端盖发现外环转子绕组和导电杆连接螺钉烧损，需发电机抽转子进行更换转子绕组引线和导电螺钉。

二、原因分析：发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查，发现故障点在固定转子引线的导电螺钉处。

关于发电机定子接地故障分析的论文摘要随着电力行业的快速发展，发电机作为配电系统的核心设备，其可靠性和安全性越来越受关注。

然而，在长期运行过程中，定子接地故障是一个常见的问题，可能导致发电机停机甚至引发火灾等严重后果。

本论文旨在通过对发电机定子接地故障的分析，研究故障的原因、检测方法以及解决方案，为发电机定子接地故障的预防和处理提供参考。

1. 引言发电机作为电力系统的核心设备，其正常运行直接关系到电网的稳定和安全。

然而，由于各种原因，如设备老化、操作失误等，发电机定子接地故障时有发生。

定子接地故障是指发电机定子绕组中有一条或多条绕组与机壳相连，形成了一条电流回路。

这样的故障会导致绕组短路，进而导致发电机输出功率下降、发热增加等问题，严重时还可能引发火灾。

本文将针对发电机定子接地故障进行深入分析，包括故障原因、故障检测方法以及有效的解决方案，旨在提高发电机的可靠性和安全性。

2. 发电机定子接地故障原因分析发电机定子接地故障的发生原因多种多样。

下面分析了几个常见的原因：2.1 制造过程中的质量问题在发电机的制造过程中，可能存在材料质量不过关、绝缘材料损坏、绕组安装不当等问题，导致定子绕组与机壳之间出现接地。

2.2 设备老化随着发电机的长期运行，设备会有磨损和老化的现象，绝缘材料可能会龟裂或破损，从而引发定子接地故障。

2.3 操作失误操作人员在操作过程中可能存在操作不当、连接错误等问题，导致定子绕组接地。

3. 发电机定子接地故障检测方法发电机定子接地故障的早期检测对于避免进一步损坏和事故的发生至关重要。

下面介绍几种常用的故障检测方法：3.1 绝缘电阻测量法通过测量定子绕组与机壳之间的绝缘电阻来判断是否存在接地故障。

一般来说，绝缘电阻的下降会提示可能存在故障。

3.2 高频波法利用高频信号的频谱分析，可以检测定子接地故障。

当存在接地故障时，会出现特定频率的峰值，通过分析这些峰值可以判断故障的位置和严重程度。

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。

发电机转子绕组接地原因及危害摘要：发电机转子绕组接地是发电机运行中的一种常见故障，当发电机转子绕组发生接地故障时需要及时处理，否则就会造成励磁回路过热损坏或者是发电机转子和定子发生碰撞引发各种安全事故。

所以本文通过分析发电机转子绕组接地的原因，说明了转子绕组接地所引发的危害，为相关企业生产提供警示。

关键词：发电机；转子绕组；接地保护引言：发电机转子绕组的主要作用是产生磁场，发电机的转动部分主要由导电的转子绕组、导磁铁心等组成，在正常工作中转子被旋转磁场中的磁力线切割来产生输出电流。

目前发电机被广泛应用于各种现代电力工业生产中，为了保证发电机的正常工作，针对发电机转子绕组接地原因及危害需要得到相关部门的重视。

一、发电机转子绕组接地原因分析转子作为发电机的核心部件，在电路系统中有着电能转换的重要作用。

为了有效保证磁电转换效率，定子与转子在转动时必须保持极高的稳定性，但是因为定子线圈与转子线圈之间的空气气隙十分狭小，当超出发电机系统的转动值时就会发生碰撞产生转子绕组一点和二点接地现象，严重危害发电机组的正常工作。

在实际发生的发电机转子绕组接地现象中，一点接地现象较多，如果没有及时发现和解决，再发生另一点接地，形成两点接地时，就会出现更加严重的安全生产问题。

从各种发电机转子绕组接地实际情况来看，具体原因主要有以下几点。

一，次级绕组与绝缘垫由于工作或放置时间较长，积累了大量的灰尘，在发电机运行时，灰尘就会随着冷却风进入到发电机内部工作环境，影响转子与定子的正常工作状态，进而导致转子绕组接地。

或是由于发电机的工作环境中空气湿度较大，会导致转子绕组的绝缘性能下降而导致接地。

二，发电机的集电环与电刷架粘黏的电刷粉过多同样也会导致电环与电刷架之间联通，进而发生转子绕组接地情况。

三，发电机内部的集电环和磁极绕组处的电缆引线出现破损时，渗漏出的透平油泥会渗入引线导致电缆橡胶皮和内部铜芯线出现弹性差异，铁皮会在离心力的作用下突破橡胶皮导致接地。

发电机转子接地保护正常运行时，发电机转子电压（直流电压）仅有几百伏，且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。

但是，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。

为确保发电机组的安全运行，当发电机转子绕组或励磁回路发生一点接地后，应立即发出信号，告知运行人员进行处理；若发生两点接地时，应立即切除发电机。

因此，对发电机组装设转子一点接地保护和转子两点接地保护是非常必要的。

规程规定，对于汽轮发电机，在励磁回路出现一点接地后，可以继续运行一定时间（但必须投入转子两点接地保护）；而对于水轮发电机，在发现转子一点接地后，应立即安排停机。

因此，水轮发电机一般不设置转子两点接地保护。

一发电机转子一接地保护1 转子一点接地保护的类别转子一点接地保护的种类较多，主要有叠加直流式、乒乓式及测量转子绕组对地导纳式（实质是叠加交流式）。

目前，在国内叠加直流式转子一点接地保护及乒乓式转子一点接地保护得到了广泛应用。

2 叠加直流式转子一点接地保护（1）构成原理叠加直流式转子一点接地保护的构成原理是：在发电机转子绕组的一极（正极或负极）对大轴之间，加一个直流电压，通过计算直流电压的输出电流，来测量转子绕组或励磁回路的对地绝缘。

其构成原理框图如图43所示。

U=图43 叠加直流式转子一点保护原理图在图42中：U－外加直流电压；=I－计算及测量元件；pR－转子接地电阻。

正常工况下，发电机转子绕组或励磁回路不接地，外加直流电压不会产生电流；当转子绕组或励磁回路中发生一点接地时（设接地电阻为R），则外加直流电压通过部分转子绕组、接地电阻、发电机大轴构成回路，产生电流i。

接地电阻越小，p i越大；反之亦反。

p测量计算装置根据电流i的大小，便可计算出接地电阻值。