发电机转子接地保护资料

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所以在计算接地 电阻时可 以不考虑接地 电容 的作 用， 因此在 每半波周期 内， 电路 可以看作是 直流注 入 。下面分析单端注入式转子接地保护的原理。
２１１ 励 磁 电 压 不 变 ．．
一Ｉ吲
由图２ 知 ， 方波 的正半 波可 列 出方程 组 ： 可 在
中图分类号 ：Ｍ３ １ Ｔ ４ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号：６ ３ ７ ９ （０ １０ — ０ ４ ０ １７ — ５ ８ ２ １ ）７ ０ ３ — ４
步发 电机 由有刷 励磁 进化 到无 刷励磁 主要 是有 了交
０ 引 言
无 刷励 磁 发 电机从 ２ 世 纪６ 年 代 问世 以来 ， ０ Ｏ 得 到 了广 泛 的应 用 。 由于取 消 了直 流 电机励 磁 系统 中 的机 械 整 流部 分 和半 导 体 励 磁 中 的炭 刷 和集 电环 ， 无刷 励磁 发 电机具 有 噪声小 、 无碳 粉铜 末 、 火 花 的 无
单端注人式转子接地保护原理如图ｌ 所示 。 此种
作者简介 ： 王
佼 （ ９ ７ ） 男， １ ８一 ， 河北保定人 ， 在读硕士研究生 ， 研究方 向为 电力系统继 电保护。
Ｙ Ｎ√ Ｕ Ｙ Ｅ Ａ Ｉ Ｕ Ｆ Ｎ朋
钟 秀 与 分
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研 究 与 分 析
Ｙ Ｉ Ｕ Ｆ Ｎ Ｘ ＡＮＪＵＹ Ｅ
簟端注入式转子接地保护在无刷励磁 发 毫机 中的 通用
王 佼， 徐 岩， 马天祥
０ １０ ） ７ ０３ （ 华北 电力大 学 电气与 电子 工程 学院 ， 河北 保 定
■ 摘
要： 无刷励磁 发 电机只在励端装 有一个测量 电刷 ， 固定 引出转子绕 组的负端 ， 无法应用乒乓 式转子接地保 －

3 转子一点接地查找及传统处理方法
当发生转子一点接地时，发电机的转子一点接地保护会发出 报警，此时利用发电机转子绝缘监测表，来判断是否存在转子一 点接地现象。如存在一点接地还需进一步确定是励磁装置接地还 是转子绕组接地，是非金属性接地还是金属性接地。当确定转子 发生接地时，且接地电阻较低时，则应停机处理。传统的处理方 法是将励磁装置与转子绕组断开，在光线比较暗的环境中用绝缘 兆欧摇表对转子绕组进行测量，并对转子绕组进行观察，由于接 地电阻较低，在绝缘兆欧摇表产生的直流电压下，会使转子绕组 对铁芯放电，产生火花，根据放电火花的位置可以找出转子的接 地点。如果是金属性接地，则此方法无法产生作用，只有将转子 的所有磁极引线焊开，使转子的每个磁极都断开，然后用绝缘兆 欧摇表对每一个磁极逐一进行测量，从而找出接地的磁极。找出 接地的磁极后，将转子吊出，将磁极的销钉拔下，取下磁极，对 损坏的绝缘进行重新处理。由于磁极引线线径较粗，且磁极个数 较多焊接时较为费时费工，焊接后还需进行绝缘处理，因此传统 的处理方法工作量较大，时间较长。
发电机转子一点接地 问题查找及处理
1 概述 转子是水轮发电机的核心部件，起着电能转换的重要作用。
为了提高磁电转换效率，定子线圈与转子线圈之间的空气气隙 较小，只有几毫米，因此要求定子及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的振动值应保持在一定范 围内。当超出这个值时，会造成转子在转动中与固定的定子之 间产生碰撞，损坏发电机的定子及转子铁芯和线圈。为了避免 转子一点接地的发生，除了在制造及安装时要保证符合规范外， 在运行时也应加强运行管理，合理操作。要加强发电机保护整 定，当发生故障时能及时快速地排除故障，以减少故障电流对 发电机造成冲击而产生振动；在正常运行时，应避开发电机的 负荷振动区，以减少发电机的振动。当发生发电机转子两点 接地故障时，转子受到偏心力矩的作用，使转子的受力不均而 产生强烈的振动，很容易造成发电机转子和定子的碰撞现象

CSC-306GZ 数字式发电机转子接地保护装置
说明书
CSC-306GZ 数字式发电机转子接地保护装置 说明书
Байду номын сангаас
编制：李树峰 苏 毅 标准化审查：郑 蔚
校 核：邹东霞 审 定：宋小舟
出 版 号：V1.02
文 件 代 号 ： 0SF.450.036
出 版 日 期 ： 2010 年 1 月 18 日
版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司
1.1 适用范围.......................................................................................................................1 1.2 装置主要特点...............................................................................................................1 1.3 装置型号命名...............................................................................................................2 1.4 装置执行标准...............................................................................................................3 2 技术条件....................................................................................................................................4 2.1 环境条件.......................................................................................................................4 2.2 电气绝缘性能...............................................................................................................4 2.3 机械性能.......................................................................................................................4 2.4 电磁兼容性...................................................................................................................4 2.5 安全性能.......................................................................................................................5 2.6 装置主要技术参数.......................................................................................................5 2.7 主要技术性能指标.......................................................................................................5 3 保护原理和逻辑框图................................................................................................................6 3.1 “乒乓式”转子一点接地保护原理 ...............................................................................6 3.2 “注入式”转子一点接地保护原理（0.5~3Hz）..........................................................6 3.3 逻辑框图.......................................................................................................................7 3.4 整定内容和取值建议...................................................................................................7 3.5 说明...............................................................................................................................7 第 2 篇 装置的使用说明...............................................................................................................9 4 装置硬件....................................................................................................................................9 4.1 装置结构.......................................................................................................................9 4.2 装置功能组件概述.....................................................................................................10 4.3 功能插件说明.............................................................................................................12 5 装置接线及端子说明..............................................................................................................13 5.1 “乒乓式”原理电压输入回路.................................................................................13 5.2 “注入式”原理电压输入回路.................................................................................13 5.3 背板端子图.................................................................................................................14 5.4 端子说明.....................................................................................................................14 6 定值清单..................................................................................................................................17 6.1 通讯参数.....................................................................................................................17 6.2 发电机转子接地保护定值.........................................................................................17 6.3 发电机转子接地保护控制字.....................................................................................18 7 开箱检查..................................................................................................................................18 8 人机接口及其操作..................................................................................................................18 8.1 概述.............................................................................................................................18 8.2 菜单结构图.................................................................................................................20 8.3 操作说明.....................................................................................................................21 9 装置保护功能测试..................................................................................................................22 10 维护运行注意事项..................................................................................................................22 10.1 装置投运前检查.........................................................................................................22 10.2 运行情况下注意事项.................................................................................................22 10.3 常见异常情况及对策.................................................................................................22 10.4 保护动作后处理.........................................................................................................22 10.5 部分定期检验项目.....................................................................................................23 10.6 装置维护指南.............................................................................................................23 11 典型保护报告分析..................................................................................................................24 12 运输、贮存注意事项..............................................................................................................24

如 果接 地 点发 生 在转 子 负滑 环 内的 ｄ 点 时 ， 同样
地 有 Ｕ Ｕ ， Ｕ ≈ ＞Ｏ ，而 ｕ。 实为 支 路 ２ ｄ 其 一 的压 降 ，所 以 Ｕ 小 ，根 据 图 中标 注 的极 性 ： Ｕ ， Ｕ 很 ｄＯ
图 １用 电压检测励磁 回路绝缘状况 图
与 Ｕ 反 极性 。 根 据 以 上 分 析 ， 可 以 得 出 初 步 结 论 ： 当 接 地 点
Ｕ ＞１２ ， ｌ ｌ １２ ，Ｕ ＋ ｌｕ 。 ／ Ｕ ｕ ＜ ／ Ｕ 。ｌ Ｕ ，若 —
接 地 点 正好 在 Ｆ Ｉ Ｑ中点 ，则Ｕ 一 ｌ ｌ一１ ２ 厂 ｕ ／ 己，
Ｕ。 Ｕ。一 Ｕ 。当时 我 们测 得 的实 际 数 据 如下 ： Ｕ 一 ＋ １１ ４ Ｖ， 一一０ ８ ， Ｕ 一 １ ２ ．Ｖ ４ Ｖ，由此 判 断 ：励 磁 回
收 稿 日期 ：０ ８ ｏ 一 ７ ２ ０－ ７ ｏ
位于滑环 内侧的励磁线 圈内部 时（ ｄ 如 。点 ） ，所 测 得 ｕ 与 ｕ。 性 相 反 ； 当接 地 点 位 于 滑 环 外 侧 的励 磁 系 极 统及其 引出线上时 （ ｄ 如 点 ） ，所 测 得 ｕ 与 Ｕ：极 性 相 同 ， 其数 值 以接 地 点 距 滑 环 占 整 个 绕 组 长 度 的 百
侧。
电压 为 ４ ６ ４ Ｖ，采 用 三 机 励 磁 ， 水一 一 冷 冷 却 方 式 ， 氢 氢 转 子一 点接 地 保 护是 上 海 继 电器 厂生 产 的 Ｚ 一 转 子 Ｊ１型
一
点接 地保 护 ，保 护 整 定值 为 ｌ ｋ ， Ｏ Ｄ，其工 作原 理 是 采 的 ３个 分 支 上按 顺 序 进 行 切 换 、采 样 及 比较 以确 定 转
负滑 环对 地 电压 【。时 ，其数 据 其 实是 支路 ２ ｄ ， 一 的压

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。

转子接地保护调试转子接地保护采用乒乓测量原理。

一、试验设备:1、直流电源:至少两组独立的直流电源(可以串联使用，通过设置两组直流电源电压大小，模拟在不同的地方转子接地)一套。

2、高精度数字万用表一块;3、 CSF-306A发电机差动保护装置一套。

二、装置标定:转子接地通过测量两个直流电压DC1、DC2(转子接地插件上)，通过计算实现接地电阻、接地点判别。

所以标定很重要。

1、零点校正:(1)首先将转子接地插件上的跨解套S5跨接上:(2)在DC+(端子6)、DC-(端子10) 加 0V直流电压;(3)在COM(端子4)、ZGD(接转子大轴，端子8) 加 0V直流电压。

(4)将校正系数DC1、DC2设置为4.000, 2秒钟后再将校正系数设置为1.000，装置自动计算零漂。

可以保存校正系数，这时主要是保存零漂值。

2、校正系数确定:(1)、在DC+(端子6)、DC-(端子10)之间加直流电压250V左右(最大量程300V);(2)、在COM(+，端子4)、ZGD(-)之间加3V直流电压(注意: 此处最大量程为5V, 绝对不要过限，否则可能损坏隔离放大器ADJ202!)。

(3)、微调两个直流电压的系数，使之满足波动不超过 0.02V.三、转子接地试验1、试验接线及说明:+ - + -V1 V21R16 8 10图1 一点接地接线图(1)、取消S5跨解套。

(2) R1、R2表示两个接地支路。

通过开关或插拔实现接地试验。

(3) 转子接地电阻一般为20—30K。

两点接地位置变化一般不少于0.03(3%)(4) 转子一点高阻接地不配置跳闸出口，动作后弹出报文，并点亮告警灯。

仅转子一点低阻接地、转子两点接地可以出口。

3、转子一点接地:(1) 按图一接好线(断开接地电阻);(2) 转子电压加250(V1+V2)(3) 装置显示电压DC1为加入的电压，DC2应为0V;(4) 投入电阻(模拟转子一点接地)，当满足一点高阻接地电阻时，一点接地高阻保护动作，点亮告警灯。

发电机转子接地保护整定值调试简单方法最近调试一台金山热联电厂12MW发电机组保护，其中转子一点接地保护动作整定值和二点接地压比整定值的测试方法供同仁参考。

转子接地保护采用南京磐能DMP3380的微机保护。

一、保护整定值：1、一点接地Rs1—30KΩ、Tset1—4秒报警2、二点接地U2xb—2V、压比—8％、Tset3—0.5秒跳发电机开关，灭磁开关、关主汽门二、接地保护原理：S1和S2两个电子开关的状态受单元时钟脉冲所控制，当S1闭合时则S2会打开，当S1打开时则S2会闭合，两个开关通过打开和闭合的循环实现交替运行，由于其过程与打乒乓球的过程相类似，因而被称为乒乓式转子接地保护。

当转子线圈第1点发生接地，电阻小于保护整定值这一判据时，转子一点接地保护启动，一点接地保护动作后报警，并将数据进行存储。

当转子线圈发生第2点接地时，且距离第1点接地点位置﹥转子线圈总匝数8％时，转子二点接地保护动作跳闸。

三、测试方法：1、准备1台500Ω0.5A滑线电阻。

2、准备1只47kΩ电位器0.05w(100v)。

3、发电机停用状态，防止倒回到发电机转子，拆开发电机转子过来到DMP3380的二根﹢、﹣电压线及E（大轴接地电刷过来的接地线）。

4、外加稳定直流50V接到DMP3380对应转子电压﹢、﹣端子。

5、﹢、﹣电压之间，并联1只500Ω滑线电阻（模拟转子线圈）。

6、将47kΩ电位器滑到最大电阻值，电位器一头接地（即接大轴E线），另一头接500Ω滑线电阻的﹢极。

7、将转子一点接地报警延时临时改零秒，缓慢减小47kΩ电位器电阻值，直至一点接地报警，检查DMP338 0面板液晶显示一点接地的欧姆数与整定值及电位器电阻值一致。

8、将500Ω滑线电阻滑动臂靠足到﹢极，并将滑动臂接E（大轴）。

9、将滑线电阻滑动臂向﹣极缓慢滑动，直至二点接地保护动作。

10、测量滑动臂与﹢极的电压4V，与整定值压比8％符合。

上海新光工程技术有限公司张耀龙2020年4月。

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。

１ 发 电机转 子接 地 故 障
发 电机转子 绕组接 地保 护主要 采用 切换采 样式 和 注 入式 ， 中注 入式 包 括外 加 （ 波 ） 其 方 电源 式 、 源 （ 有 直 流 ） ２种 。发 电 机转 子 接 地故 障多 由对 地 主 绝缘 损 式
坏所 致 。励磁 回路接地 故 障一种 由集 电环绝缘 上 的碳
粉 或励磁 回路绝 缘 上 的 水分 所 致 ， 一种 由转 子励 磁 另 绕 组绝缘 损伤 所 致 。绝缘 跨 接 、 缘材 料 损 伤 及铜 线 绝 行 棒磨 损产 生 的铜 粉灰 是导致 励磁绕 组绝缘 损 伤 的主要 业 原 因 。空 冷及 氢冷 汽轮发 电机励磁 绕组 的冷 态绝 缘 电
道
报警值 设置 偏低 （ 整定 值为 ４ｋ ） 保护 装 置没有 及 时 ｗ ，
发 出报警信 号 ， 而是几 乎在停 机 时才报 警 。
两点 接地 ， 将会 形成绕 组短 路 ， 电流通 过转 子锻 轴或 使
护环 流通 在转子 本体 上产 生熔点或 对转 子绝缘 造 成严
３ 转 子 接 地保 护 配 置
报警 ， 而未 能有 效 、 时 地 跳 闸 ， 使 事 故 损 失 扩 大 。 及 致
（ ） 子接地 保护 装置 的绝缘 电 阻定值 设置偏 小 ， 响 ３转 影 了保 护装置 动 作 的灵 敏 度 。发 电机 转 子 接 地 后 ， 由于
信 息 阻不应小 于 １ＭＱ， 接 水 冷 却 的励 磁 绕 组 冷态 绝 缘 直 报 电阻不应 小 于 ２ｋ Ｑ。若 发 电 机 转子 在 不 同位 置 出 现
目前 ， 能集 团公 司 达 拉 特 电 厂 、 州 电厂 等 １ 华 德 ９
家 电厂 的 ６ ６台 ３ ０Ｍｗ 及 以上容 量机 组 发 电机 的转 ０ 子接 地保 护 中有 ５ ８台发 电机 采用 了一 点 报警 和 两 点 ’ 跳 闸 的保 护方 式及 另外 ８台发 电机采 用 了两段 式一 点 接地 保护 方式 后 ， 未发 生发 电机转 子接 地保 护误 动 。 均

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。

发电机100%定子接地保护发电机定子单相接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。

当接地电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的绝缘和定子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大的定子绕组相间或匝间短路。

第一部分是基波零序电压式定子接地保护：保护接入的3Uo电压，取自发电机机端电压互感器开口三角绕组两端和发电机中性点单相电压互感器的二次。

零序电压式定子接地保护的交流输入回路如图1所示。

第二部分是利用发电机三次谐波电动势构成的定子接地保护由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和受铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。

因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在。

正常运行时，发电机中性点的三次谐波电压总是大于发电机机端的三次谐波电压。

而当发电机靠中性点侧0～50％范围内有接地故障时，发电机机端的三次谐波电压大于发电机中性点的三次谐波电压。

根据发电机定子绕组中性点附近接地故障的三次谐波分布特性，保护装置取发电机中性点及机端三次谐波电压，并对其进行大小和相位的矢量比较。

三次谐波定子接地保护交流接入回路如图6所示。

该保护的动作逻辑图如图7所示。

发电机启停机和误上电保护1、300MW及以上发电机组，一般都要装设误上电保护，以防止发电机起停机时的误操作。

当发电机盘车或转子静止时发生误合闸操作，定子的电流（正序电流）在气隙产生的旋转磁场会在转子本体中感应工频或接近工频的电流，会引起转子过热而损失。

误上电保护原理是将误上电分成两个阶段。

以开机为例，第一阶段：从开机到合磁场开关。

在这期间，由于无励磁，发电机不可能进行并网操作，因此要求发电机断路器合闸和定子有电流，则必然为误上电，瞬时跳闸；第二阶段：从合磁场开关到并网。

在这期间，用阻抗元件来区分并网和误上电，误上电一般可做到0.5s内跳闸，并且误上电情况越严重，跳闸也越快。

误上电保护在发电机并网后自动退出运行，解列后自动投入运行。

面入 手 ， 围绕 发 电机 转 子发 生接 地 的检 查 步骤 与 处理 这一 中心 ， 展 开详 细 的论 述 ， 并据 此论 证 了转 子 接地 保 护动 作 的有 效 性 与可 靠 性 在
进 一 步提 高 发 电机 运行 可 靠性 与稳 定性 的 过程 中所 发挥 的重 要作 用 。 关键 词 ： 转子； 接 地保 护 动作 ； 分析； 处 理
发 电机 转 子 绝 缘 降 低 时 ， 如不及 时处理， 随着 绝 缘 的 降低 ，
点接地 。
也可 能发展为接 地性故 障 ， 影响发 电机 安全运行 ， 因此在 发 电 机保护 中应增加发 电机转子 绝缘 保护。 转 子绝 缘保护通过添加 个专 门的连接 方波信号于转子 回路系统 ， 在特定 的测 量周期
０ 引言 发 电机 转 子 接 地 故 障 是 发 电机 运 行 中 最 常 见 的 故 障 现 象 ，
Байду номын сангаас
故障仍然存在 ， 则 出口跳 闸。 在发 电机正 常运行 时， 测量装置轮 流测量转 子绕 组正负极 的对地 电流实时参数 ， 根据 所测定参数
对 转 子 绕 组 以 及 励 磁 回路 对 地 电阻 值 进 行 计 算 ， 并 据 此 对 发 电
发 电机转子 接地 保护动作分析 与处理
高 昆 先
（ 南方 电网公 司调 峰调 频发 电公司深 圳抽 水 蓄 能电站 建设 管理 局 ， 广东 深圳 ５ １ ８ １ １ ５ ）
摘
要： 以发 电机 转 子接 地 保护 动作 为研 究对 象 ， 从发 电机 转子 接 地保 护基 本 原理 以及 发 电机 转 子接 地 保护 动 作 的检 查与 分 析 ２方
发 电机转 子一点接地 时 ，接地 点与转子绕 组 间未形成 闭合通

发电机转子接地故障及其原因和处理方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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转子一点接地保护一、发电机励磁回路接地故障的危害发电机正常运行时，励磁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，就可能引起励磁回路接地故障，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。

励磁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。

那么对于励磁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，励磁回路对地电压将有所增高，就有可能再发生第二个接地故障点。

发电机励磁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，另一部分绕组的电流增加，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。

二、直流电桥原理构成的励磁绕组两点接地保护的工作原理1、原理按直流电桥原理构成的励磁绕组两点接地保护如图7-10所示。

可调电阻只接于励磁绕组的两端。

当发现励磁绕组一点(例如K1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而将连接片XB接通，投入励磁绕组两点接地保护。

这时由于电桥平衡，故继电器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(例如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点离K1点的距离有关。

K2与K1间的距离愈大，电桥愈不平衡，继电器K中的电流愈大，只要这个电流大于K的整定电流，它就动作，跳开发电机。

发电机转子接地的现象以及处理
1、发电机转子一点接地（保护投信号）
现象：
发电机“转子回路一点接地”光字亮；
发电机转子电压表正或负对地指示升高。

处理：
对转子回路进行详细检查。

清扫集电环及碳刷，检查轴电刷是否松动，联系继二次班人员到现场检查保护装置。

如确认为轴电刷松动脏污等引起，应及时处理，处理时请示总工，退出转子一点、两点接地保护，防止保护误动跳机，处理时，做好防范措施，防止造成转子接地。

确认转子接地后，汇报值长，联系二次班，检查投入转子两点接地保护。

当发电机的转子绕组发生一点接地时，应立即查明故障点与性质，如为外部接地（如集电环及碳刷接地等），应立即排除故障点，如为内部系稳定性的金属接地，应立即申请停机处理。

查找过程中，加强对发电机转子电流、电压的监视，同时监视发电机出风温度及机组振动情况，发现异常及时请示值长停机处理。

2、发电机转子两点接地
现象：
转子回路电流增大；转子电压和无功降低，发电机及厂用电电压降低；机组可能剧烈振动；两点接地保护投入时，发电机跳闸并发出报警，光子牌亮。

处理：
如果发电机已跳闸，复位控制开关，检查厂用电备自投是否成功，若不成功，手动合闸。

若两点接地保护未投入或拒动，立即联系汽机打闸或拉开主开关、灭磁开关，手动解列发电机；
将发变组转检修，联系维护检查；彻底查明发电机转子接地原因。

运行发电部
二零一二年一月二十日。

门子 的 ７ ＵＭ６ １ ２ 中还 集 成 有许 多 其 他 功 能 利 用 对 地 电 容 作 按 地 回路 断 线 的 判 据 ， 如 究有 着 相 当 的 借 鉴 作 用 。 西 门子 公 司 的 保 护 ， 子 接 地 保 护 只是 其 中的 一 部 分 。 在 转 该 果 采 样 电流 没 有 电容 充 放 电 的 暂 态 过 程 ， 产品 中 ， ＵＭ６ ｌ ７ ２ 型保 护 装 置具 有 转 子一 点 保 护 单 元 采 集 两 路 模 拟 量 ， 主 回路 的 注 即 采 样 电流 如 果 也 像 注 入 电 压 一 样 ， 形 即 波
直 流 干 扰 电 压 的 影 响 ， 此 可 以 准 确地 对 因
为 任 何 发 电 机 的 转 子 对 地 电容 不 可 能 是 零， 只要 存 在 对 地 电 容 ， 回采 电流 就 一定 有
暂 态 过 程 。 以 从 监 视 接 地 回 路 断 线 的 角 所 转子接地 故障进行检测 。 ３西门子保护装 置不足之处及 改进措施 ２． 西 门子 保护 装 置各 组件 的基 本 工作 原 ２ 西 门 子 公 司 给 出 的 各 项 性 能 指 标 可 度 出发 ， 地 电容 不允 许 太 小 ， 果 太小 的 接 如 理 知 ， 套 保护 系统 的注 入 电压 为 ±５ Ｖ， 该 ０ 注 话 就 无 法 区分 正 常 状 态 和 回 路 断 线１０
入 频 率 为０． ５～４ ， 地 电阻 的 测 量 范 围 ＨＺ 接
所以下限取为 。
控 制 单 元 ７ Ｔ７ ０ 是 整 套 保 护 装 置 中 在 １ Ｏ 间 ， Ｘ １０ ～８ 之 分辨 率 为 ， 许 的 转 子 对 地 ３ ５耦 合 电阻 允 ． 的核 心 部 件 ， 由该 模 块 来 产 生 ０ ５ Ｈｚ ． ～４ 的 电容 为 。 无论耦合单元７ ＸＲ６ ０ 采 用 何种 接 线 ０４ １ 形 式 ， 于 主 回路 来 讲 ， 合 电 阻 都是 。 对 耦 因 方 波 注 入 电压 ； 从 其 内 部 的采 样 电 阻ＲＭ ３． 注 入 电 压 并 上 得 到 回 采 电 压 进 而 反 映 出 回 路 的 回 采 电 正 常 情 况 下 发 电机 的 励 磁 电压 一 般 不 为 在 有 刷 励 磁 情 况 下 ， 合 电 阻 直 接 加 在 耦 ２０ 通 ０ ＭＷ 及以 下的机 组 励 磁 绕 组 的正 负 极 上 ， 合 电 阻 与 励 磁 绕 耦 流 ， 靠 注 入 电压 和 回采 电 流 计 算 出 转 子 超过 ｌ ０ Ｖ， 常对 于６ ０ 依 的接地 电阻值 。 Ｘ ７ ０ 能 否 正常 工 作决 定 为 ６ Ｏ 注 入 的 方 波 电压 是 直接 加 在励 磁 组 形成 回路 ， 磁 电 压是 电压 源 。 果耦 合 ７ Ｔ ｌ０ Ｏ Ｖ， 励 如 着 整 套 保 护 装 置的 可 靠 与稳 定 。