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格里桥电站水轮发电机转子动态接地故障排查及处理发布时间：2023-01-06T03:41:39.493Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：杨杰[导读] 格里桥水电站位于贵州省贵阳市开阳县与黔南洲瓮安县交界，丑岩河至马路小河之间的清水河干流上，是清水河干流的第四个梯级水电站。
电站总装机容量150MW（2×75MW），多年平均电量5.08亿kW?h，于2010年02月正式投产发电。
贵州乌江清水河水电开发有限公司贵州贵阳 550300摘要：本文对格里桥电站水轮发电机运行中转子动态接地的问题进行了原因分析，介绍了我站针对这些问题的处理方法及实施效果等。
关键词：格里桥电站；转子；动态接地一、简介格里桥水电站位于贵州省贵阳市开阳县与黔南洲瓮安县交界，丑岩河至马路小河之间的清水河干流上，是清水河干流的第四个梯级水电站。
电站总装机容量150MW（2×75MW），多年平均电量5.08亿kW?h，于2010年02月正式投产发电。
水轮发发电机型号SF75-28/7300，转子磁极28个，额定励磁电压185V。
发电机保护采用了南自厂生产的 DGT-801C系列数字式发电机变压器组保护装置，同时装有WL2CA-S2型发电机转子绝缘在线监测和接地定位装置。
二、问题的提出1、*年*月，格里桥电站2号机组开机过程中，发电机保护装置报"转子一点接、地"故障信号，通过对转子绝缘监测及定位装置记忆数据核查，转子绝缘有瞬时下降现象。
随着机组的持续运行，转子绝缘波动较大，跳变明显，有时已低于标准值0.5MΩ，给机组安全运行带来了隐患。
电站专业人员利用低谷期间停机对2号发电机转子励磁电缆、碳刷架、滑环、转子引线、保护装置回路等进行全面清扫检查，绝缘均合格，对转子励磁回路用1000V摇表进行绝缘检测，结果为230 MΩ，绝缘合格。
开机进行零起升压试验，从0V开始按照5%的励磁电压递增加压，转子绝缘出现下降趋势，励磁电压越高，转子绝缘值越低。
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。
发电机（汽轮机）转子接地现象、危害与处理方法及措施一、总则：1、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。
2、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，则将严重威胁发电机的安全。
二、转子一点接地的危害：发电机转子一点接地故障是常见的故障形式之一，发生一点接地故障时励磁绕组与地之间尚未形成电气回路，转子的励磁电压和流过转子的转子电流受到的影响很小，所以并不对发电机造成危害，此时可通过转移负荷，平稳停机后再检查故障。
三、转子两点接地的危害：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。
2、汽轮发电机励磁回路两点接地还可引起轴系和汽机磁化，后果严重。
3、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。
4、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(通常以1500A为界限)，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。
5、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。
6、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；7、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和两点接地保护是非常必要的。
四、转子一点接地的现象及处理：1、发电机发生转子一点接地时，中央信号警铃响，“发电机转子一点接地”光字牌亮，表计指示无异常。
2、转子回路一点接地时，因一点接地不形成电流回路，故障点无电流通过，励磁系统仍保持正常状态，故不影响机组的正常运行。
此时，应检查“转子一点接地”保护信号是否能够复归。
3、若能复归，则为瞬时接地；若不能复归，应检查转子一点接地保护是否正常，若正常，则可利用转子电压表通过切换开关测量正、负极对地电压，鉴定是否发生了接地。
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。
发电机转子接地处理步骤如下：
1. 当转子一点接地保护报警时应立即查明接地性质和位置，如确认系励磁回路接地需停机才能处理或接
地在转子回路时，应加强监视并投入转子两点接地保护，尽快申请停机处理。
2. 如果是发电机内部稳定的金属性接地故障，应立即停机处理。
3. 如果发电机的转子电流，发电机振动明显增加应判断为发电机转子绕组匝间短路，此时应立即降低机
组负荷，使振动和转子电流不致超限，并尽快申请停机处理。
4. 检查发电机大轴接地碳刷接触是否接地良好或断线。
5. 检查励磁设备工作环境是否恶化，有无受潮。
6. 通知检修采取措施测量转子正、负极对地电压（需取下转子电压的保险或打开发变组保护中转子一点
接地的转子电压线，但打开后转子一点、两点接地保护均自动退出），测量完毕立即恢复。
7. 若确认励磁回路绝缘电阻降低时，应对有关回路进行详细的外观检查，若查出接地故障在励磁回路时
应尽快设法排除。
