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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。此时，应立即处理紧急停止，并关闭磁性开关。
3接地故障分析
当发电机励磁绕组高速旋转时，很容易发生点到地故障。转子接地故障可分为永久性接地故障、瞬态接地故障和间歇性接地故障。永久接地故障主要是由于转子电路对地绝缘降低或励磁电路接地造成的。发电机运行时，瞬时接地故障主要是由于发电机内部积聚了大量碳粉、铁屑和其他杂质。转子的高速旋转风驱动杂质飞扬，当密度达到一定水平时，在大轴上形成导电层，然后转子接地。这种故障通常可以在清洁发电机内部和励磁机碳刷后消除。这也可能是由于转子滑环、槽、槽口和引线的绝缘损坏造成的。
3.1保护装置及二次回路检查
如果保护装置的取样不准确，该装置配备发电机转子接地保护。它将直接影响设备接地电阻的测量结果。检查保护装置后，没有出现异常，从而消除了保护装置本身造成故障的可能性。保护装置的输出端连接到发电机转子轴的正极和负极。次级电路在接地和线路之间具有良好的绝缘。因此，次级电路的原因也可以排除。
3．2注入电压周期定值检查
该单元的激励电路的接地电容通常不会改变。在转子接地保护调试期间，根据转子接地电容的大小设置注入电压周期。随着励磁系统的运行，轴电压回路的电容性能可能会发生变化。电流设定注入电压周期可能不满足稳态电流的计算要求。结果，接地电阻在观察期间仍然变化。因此，也可以消除注入电压周期的影响因素。
3．3励磁碳刷与大轴接地检查
在转子接地保护报警期间，发现电刷编织层有火花，因为当接地电刷编织层经常与大轴接触时，转子绕组经常对地充电和放电。此时，转子接地保护收集的电流是瞬态电流，因此计算的接地电阻也在变化，这可能会影响转子单点接地保护接地电阻值的测量，并导致转子接地保护装置发信。通过人工模拟接地刷的一侧与大轴分离，另一侧经常与大轴接触，来检查转子接地保护测量的接地电阻和接地位置的变化。尚未达到保护动作值。同时，碳粉的清洁、正负碳刷的检查和更换、接地电刷编织层和电刷编织层与大轴接触处的彻底清洁和紧固仍然会导致转子的单点接地保护，因此判断励磁碳刷与大轴接触不良并不是发电机转子保护函的原因。
3.3励磁回路检查
发电机转子电压由励磁系统提供。该电压是励磁变压器到励磁整流柜的输出，然后被整流并连接到发电机转子线圈。它用于向发电机的磁场绕组提供直流电。根据接地报警时发电机转子正负极对地不平衡的情况，对发电机转子进行接地报警。为了进一步证明发电机励磁系统是否有接地点，手动移除了大轴的接地引线。以测量发电机励磁电压是否漂移。
松开主轴的接地点。在接地之前，测量正极和负极对地电压，使其向负极漂移。接地警报消失后，励磁的正负极之间的电压基本平衡，从而打开励磁柜的出线柜门，恢复大轴的接地点，并测量励磁柜出线柜中励磁的正负极之间的电压。此时，发现保护装置的接地电阻再次变化并持续很长时间。检查并确认发电机接地电刷接触良好。立即打开碳刷柜的门进行进一步检查，发现接地警报消失；关闭碳刷柜后，转子接地保护装置发送另一条接地报警信息，该信息表明转子接地保护报警可能与励磁柜的出线柜有关。仔细检查励磁柜的出口时，发现出口柜上励磁母线软连接处的橡胶壳由于负压而向励磁直流母线凹陷，橡胶壳可能与励磁负母线接触。拉出橡胶外壳后，转子接地保护的报警信息将重置。发电机励磁电压正常，因此得出结论，故障是由励磁母线的橡胶外壳和励磁负极母线之间的接触造成的。在负压、电磁力、振动等作用下。与励磁负极母线连接的螺钉接触，导致负极接地，并且移除的橡胶皮与螺钉有明显接触。打开碳刷室的门后。负压破坏环，橡胶外壳远离励磁母线，励磁电路对地绝缘恢复，励磁电压正常，转子接地保护动作信号消失。
至此．导致接地保护频繁发信的原因已基本确定：
（1）发电机碳刷小室因进风孔滤网堵塞，正负刷架下的风扇连续运转．造成碳刷小室及发电机励磁母排风道形成很大的负压，以致软连接处的橡胶外壳与励磁母排相互接触。
(2)软连接处的橡胶外壳绝缘不良。机组调停期间对软连接处进行检查．发现橡胶外壳长期被负压吸进后部分已糟化，绝缘也不合格。
(3)软连接与母排连接的螺丝安装方式不合理。软连接与母排连接的螺杆应朝向里侧，但检查却发现螺杆朝向外侧．缩短了母排与橡胶外壳的距离，在负压及震动的作用下。螺杆很容易碰触到绝缘已不合格的橡胶外壳。
4采取的措施
发电机转子接地保护频繁告警的原因查明后。结合机组检修对励磁母线软连接橡胶进行加固．并检查励磁母线软连接螺丝的安装情况，对类似不合理的地方进行整改。同时，在日常运行维护中定期检查清理碳刷小室的滤网、接地刷辫及正、负极碳刷，加强对软连接处橡胶外壳的检查．发现不合格后立即进行更换或采取加强绝缘的措施。采取上述措施后。机组未再出现转子一点接地保护发信的情况。
5结语
对于转子的接地故障，要分清动态接地还是稳定接地。要按照现场的条件进行停机做细致的检查处理，不可退保护运行，导致事故恶化。同时要注意转子的制造、检修和安装工艺质量，从源头上杜绝转子接地隐患。
参考文献:
[1]杜宗轩．电气设备运行技术问答【^彻．中国电力~3：,2004．1．
[2]郗常骥．汽轮发电机故障实例与分析【M]．中国电力N．~}~2002．
[3]电气设备预防性实验方法【M]．中国电力出版社，1994．作者简介：曹雪冬(1983．2-)，男，助理工程师，主要从事发电厂电气设备调试工作。