转子一点接地保护和转子两点接地保护的作用及发生的原因和处理

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。

两点接地一,发电机转子回路出现一点接地后,由于故障点此时无接地电流通过,对发电机不造成直接威胁,但一点接地后,励磁回路对地电压升高,更容易引发第二点接地．如果两接地点均在转子上,则会将转子部分绕组短接,引起转子磁场不对称,造成机组剧烈振动,由于故障点处的短路电流,转子可能烧伤,同时由于部分绕组被短接,励磁绕组电流相应增加,转子亦可能因过热而损伤,并可能引起轴系和汽机磁化．二,当出现＂转子回路一点接地＂信号,应立即检查处理：1, 切换转子回路绝缘监测装置,测量励磁回路对地电压,了解接地的程度，性质，接地极等.确认接地存在后,可先将厂用电倒至启备变供电,适当转移机组负荷,再进行后续处理.2, 对励磁回路进行检查:1) 询问是否由于转子回路上有人工作而引起的,并通知工作人员纠正．2) 检查励磁机是否因冷却器出汗等引起绝缘受潮;检查灭磁开关柜,主整流柜处有无明显接地象征或是否因电缆沟返水汽而使励磁回路电缆,二次线端子排等受潮．必要时可分别试拉KQD1,KQD2,KQD3开关,判断接地是否在主整流柜某处.3) 检查转子碳刷,滑环等.若因滑环或励磁回路积污引起,可用低于0.294MPa的干燥空气进行吹扫,以恢复绝缘,并停止励磁回路导电部分的工作．处理过程中如果有失磁或失步时，应停机处理．4) 当转子绕组因匝间短路引起不允许的振动或转子电流明显增大（变化达１０％以上），应减少负荷，使振动和转子电流减少至允许的范围内，并尽快申请停机检查处理．三，投入＂发电机转子两点接地＂保护前后应注意的事项：1, 投入＂转子两点接地保护＂应征求总工同意．2, 投入前必须确认接地点在转子上，否则在调整励磁电流时可能会引起电桥不平衡，造成误动．3, 投入前必须确认故障点是稳定的金属性接地，否则接地电阻的不稳定也可能造成保护误动．4, 转子两点接地保护投入后，电桥桥臂一经调整平衡，不得随意乱动，以免引起保护误动，如需再调整，应先退出保护的跳闸压板．保护投入后，应禁止人员在故障机组的励磁回路上工作，防止人为引起第二点接地，造成保护动作跳闸．5, 由电桥原理构成的转子两点接地保护，当第一点接地发生在转子绕组的正极或负极端，电桥将失去作用，这样无论第二点发生在转子绕组何处，保护将拒动．另外，由于两点接地保护只能在转子一点接地后投入，所以当发生两点同时或紧接着接地的情形，保护装置将不能反应．所以，当励磁回路发生两点接地，若未投入两点接地保护或保护由于各种原因拒动，此时应立即解列发电机，并切断励磁。

浅谈发电机转子接地发电机转子接地是发电机有可能发生事故中的一种，了解发电机转子接地的原因和事故的处理，对我们运行人员来说是很有必要的。

发电机转子接地有转子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。

与定子接地一样，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。

当转子绝缘损坏时，就可能引起转子回路接地故障，常见的是转子一点接地故障。

我们知道，发电机转子接地保护属于发电机主保护之一，分为转子一点接地和转子两点接地保护，对发电机励磁绕组及其外部回路一点接地装设转子一点接地保护。

转子一点接地保护只会发信，不会动作，而发电机两点接地保护时则会动作跳闸停机。

需要注意的是，在机组并网之前，就应当检查发电机保护A、B柜内的“转子一点接地”保护压板，正常情况下只选择投入发电机A套保护柜内的压板，当A套保护须检修时，要先退出A套内转子一点接地保护后，才可以投入B套的转子一点接地保护。

而转子两点接地保护则不投，待转子一点接地发信后，根据需要或值长下令后再投入。

转子接地的原因主要有以下几个方面：1、工作人员在励磁回路上工作时，因不慎误碰或其他原因造成转子接地；2、转子滑环，槽及槽口、端部、引线等部位绝缘损坏；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，定子进出水支路绝缘引水管破裂漏水，励磁回路脏污等引起转子接地。

5、励磁系统二次回路故障，如2007年＃4机就曾发生过因故障录波器转子电压采样板故障而误发“转子一点接地”故障信号。

在我们当班的时间里也曾发生过一次发电机转子一点接地事故，当时“发电机转子一点接地”光字牌亮，其他表计指示无异常，同时检查测量励磁回路绝缘电阻有所降低。

我们于是立即进行检查，按照规程的规定进行处理。

首先，检查“转子一点接地”光字牌信号是否能够复归。

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。