LD-3型转子一点接地继电器

发电机“大轴接地”和“转子接地”有什么不同1、发电机大轴接地碳刷为什么不会发生转子一点接地报警呢？首先我们需要来区分“大轴接地”和“转子接地”这两个概念。

所谓大轴接地指的是整个转子的“金属表面”不能有静电荷积累，过多的静电荷累积会造成对地电位升高，从而将转子轴承的润滑油膜击穿使之失去润滑作用，进而发生转子轴颈与轴承轴瓦发生直接摩擦，所以我们要将转子的金属表面与大地相连，及时将累积的静电荷释放掉。

这也是大轴接地碳刷的作用之一，就是消除轴电压，防止产生轴电流。

转子接地指的是转子内部的电气绕组线棒发生接地，这是不允许的，因为转子的内部绕组电路是直流，在绝缘良好的情况下，绕组正负两极的对地电压平均分布，当发生一点接地时，会造成未接地的另一极对地电压升高到全电压，此时很容易将未接地一极绝缘击穿，所以发生一点接地故障后会迅速发展成两点接地，因此我们要设置一点接地保护，当发生一点接地时及时发出告警或投于跳闸将发电机退出运行。

2、发电机为何要在轴上装接地电刷？在轴上装接地电刷，使产生的轴电流可以通过此电刷接地，以减少对轴承的危害，这样做效果比采用绝缘轴承座好。

在发电机安装中由于气隙总是不那么均匀，另外线圈安装中阻抗也不近相同，发电机运行中会在发电机转子上感应出轴电压。

由于轴电压的存在，运行中该电压可通过转子两端轴承击穿油膜行成轴电流，烧坏轴瓦。

为了防止此种现象那么在发电机励端轴瓦座加绝缘（整个轴承对地绝缘），在汽端大轴用接地碳刷接地。

另外发电机励磁的各种保护及转子测量对地绝缘的地其实就是碳刷的大轴。

3、大轴接地碳刷有个作用是测量转子正负极对地的电压，怎么能测出电压呢？大轴不是接地的，轴承座是绝缘的，有厚厚的绝缘垫，大轴旋转时，也是悬空的，靠油膜和轴承座接触。

运行中，发电机的转子线圈不允许两点接地（否则会出严重事故），有一点接地必须及时处理。

大轴的碳刷是通过“转子接地继电器”接地的，“转子接地继电器”同时接有转子的正极和负极，一旦转子正极、负极或正负之间有任何一点有漏电到转子上，大轴的电位会发生变化，“转子接地继电器”就会检测出来，提醒运行人员处理。

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。

发电机大轴接地碳刷接触不良导致转子发表时间：2019-06-06T08:54:22.983Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：一点接地保护误发信的分析[导读] 摘要：通过转子一点接地故障，探讨转子一点接地原理、碳刷与大轴之间接触电阻影响，并提出了相应的对策。

王恒泽摘要：通过转子一点接地故障，探讨转子一点接地原理、碳刷与大轴之间接触电阻影响，并提出了相应的对策。

关键词：乒乓式转子一点接地；接触电阻；接地电阻；接触不良某发电厂装机容量为2ⅹ330MW，机组是采用上海电气公司的汽轮发电机组，发电机型号为：QFSN-330-2，发电机的额定转速为3000r/min。

励磁系统采用南京南瑞所研发的型号为SA VR-2000的自并励静态可控硅励磁，具有电压波形平稳、响应速度快的特点。

机组保护装置采用CSC-300数字式发电机变压器组成套保护装置，转子一点接地保护采用改进的“乒乓式”转子一点接地保护。

1、转子一点接地的危害转子发生一点接地后，无电流通过接地点，不形成电流回路，励磁电流仍然保持正常，对发电机本身没有危害，但是转子绕组对地已经产生电压。

当系统发生扰动时，极易造成两点接地，从而形成两点接地短路，有一部分的励磁绕组被短路，其后果为：1）故障点流过很大的短路电流，接地电流有可能使转子磁化和发生断路器跳闸事故，还有可能引起系统振荡、解列的恶性电力事故。

2）有可能产生接地电弧，烧坏励磁绕组、转子本体以及铁芯。

3）转子磁场发生畸变，造成力矩不平衡，引起机组的强烈振动，无功出力大幅降低。

4）转子局部通过转子电流，引起局部发热，造成转子变形，从而使振动加剧。

2、事故经过出现事故的机组为该电厂的#1发电机组，在发电机的正常运行情况下，转子一点接地保护频繁发信，并且在大轴接地碳刷的位置不时有接触不良导致的火星冒出（该厂的转子一点接地的保护定值为10KΩ，当接地电阻小于10KΩ时转子一点接地信号报警）。

3、保护原理与整定3.1、保护原理转子一点接地保护反映转子对大轴绝缘电阻的下降。

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。