(大唐芒里水电开发有限公司云南省德宏州芒市678400)
摘要：文章简单介绍水轮发电机转子一点接地故障的处理流程，分析目前比较常用的几种故障查找方法，并以实例介绍其处理过程，以供参考。
关键词：水轮发电机；转子一点接地故障；查找；处理
1引言
长时间的转子一点接地故障会引发更为严重的故障，主要是可能会造成接地点烧毁的范围逐渐扩大而导致接地故障的数量不断增多，而如果出现两点接地就有可能导致转子绕组或者铁芯被烧损，还有可能导致机组剧烈振动以及转子擦伤定子铁芯等故障的发生，所以此故障的持续进行会导致发电机损坏并影响电网系统运行稳定性等危害，需要引起重视并对此故障进行查找和处理。
2转子一点接地故障的处理流程
转子一点接地故障主要有稳定的转子接地和不稳定的接地两种，对于前者来说，其通常为金属性接地而且具有较小的接地电阻。而对于后者来说，则与机组的运行状态有很大的关系，且主要是与机组的转子转速以及温度两种因素有关，而且此种类型的故障不容易查找，所以通常需要采用交流耐压烧穿法进行查找。具体的处理流程为：首先对接地位置是在两滑环之内的绕组间还是在滑环之外的励磁电缆上进行初步判断，此时就需要将碳刷拔出来确保励磁电缆和转子绕组断开，通过对二者进行摇绝缘的方式进行判断，如果故障点在两滑环之间的转子绕组上则表现为滑环对地绝缘为零，而且此种类型的故障最为常见，通常对于此位置的接地故障来说，则需要采用相应的转子一点接地查找方法来进行接地磁极号的确定。
3转子一点接地的查找方法
2.1传统二分法
此方法是比较传统的转子一点接地查找方法，就是在励磁装置和转子绕组断开之后，使用绝缘兆欧表对转子绕组在较暗的环境下进行遥测和观察，由于此时的接地电阻较低，所以如果绝缘兆欧表产生直流电压就会导致转子绕组对铁芯放电而产生火花，所以通过对火花位置的判断就可以对接地点进行查找。但是此方法对金属性接地则无法适用，此时则需要将磁极间的连接进行断开来分别对转子绕组的两部分进行绝缘电阻的测量，并且在绝缘为零的一部分磁极内进行反复测量来查找接地点。所以可以看出，此反复具有较大的工作量和局限性，而且通常耗时较长，但是其具有较高的准确性，所以可以作为进行准确位置查找的辅助方法与其他方法进行配合使用。
3.2直流压降法
此方法具体的操作就是对转子绕组施加一个10A的直流电流，然后采用万用表对两个滑环之间的电压以及这两个滑环的对地电压进行测量。此方法主要适用于对金属性接地故障点进行查找，而且容易受到测量用导线长度的影响，所以需要在测量过程中尽量缩短所使用的导线长度，而且要在最终的计算过程中将线阻对测量结果所造成的影响。在具体的使用过程中，为了证明此方法的有效性，可以对转子磁极进行人为的金属性接地，然后通过上述方法在转子磁极进行直流电流的施加，并采用万用表进行测量，在经过公式计算之后得出了接地磁极序号，而且此计算所得的数值与实际值近偏差一个磁极，所以证明此方法的实用性。
3.3直流电阻法
此方法的原理与上述直流压降法的原理相同，但是此方法不会受到接地点对地电阻的影响而导致误差的出现，但是仍然需要在测量中对引线带来的误差进行计算和考虑。此外，在采用此方法进行测量的过程中采用的三次加压操作中，会有两次出现测量电流流经接地点的现象，这就会导致出现接地点不稳定的现象而可能将接地点烧蚀，所以会影响接地电阻的数值大小，所以在采用此方法进行测量时，首先需要采用万用表对接地电阻值进行测量，在保证其稳定之后再进行直流电阻大小的测量，且尽量减小通入电流的大小。
3.4极间连线电流法
此方法的原理就是在滑环的一端和地之间进行交流电的施加，并且此交流电的大小通常在0.5~1.0A的范围内，这样就可以通过接地点入地形成电流回路，而另一端与接地点之间的磁极间连线上则没有电流存在。这样就可以对磁极间的连线电流进行测量，来查找接地点的位置，如果此时有电流经过则说明接地点位于测量点和未加压滑环侧之间，所以可以将测量点逐渐向此方法进行移动来确定具体位置。如果没有电流经过，则说明接地点位于测量点和加压滑环侧之间，所以需要向此方法进行移动查找来确定最终位置。此外，此种方法还可以对各个磁极对地电压进行直接测量，如果数值从有到无则说明磁极连接点附近的磁极就是接地磁极。此种方法不适用于具有较大接地电阻的情况，以及测量部分存在挡风板的机组中。
3.5交流压降法
此方法与直流压降法的原理和线路连接回路相同，但是施加的电压为交流电压，并且可以采用同样的公式进行接地点磁极号的计算和确定。但是此法可以有效降低测量引线的长度以及测量回路中接触电阻对测量结果的影响，但是容易受到周围电场和磁场的影响，所以不适用于接地点为不稳定的高阻抗接地的情况。
4水轮发电机转子一点接地故障处理
以某发电机组在启动调试期间进行试验时发现的转子一点接地故障为例，其具有较大的机组容量和较多的磁极数，所以不适用于采用传统的查找方法，所以在对此故障进行处理时，首先对故障点的大概位置进行初步判断，主要是在碳刷拔出之后，采用绝缘兆欧表对转子和励磁系统进行遥测绝缘，并且发现转子绝缘不稳定且具有较小的数值，所以判断接地点位于转子绕组。然后对转子进行2kV交流耐压将其转化为稳定接地之后再进行精确接地点的查找。经过现场勘查，此环境中不适用于采用直流压降法和交流压降法，因此采用极间连线电流法进行试验，且在对转子绕组施加24V交流电压之后，经过对每个磁极电压的测量发现其中53和54号磁极的对地电压为零，所以判断接地点位置二者之间，并进行故障处理。在拆开之后将54号磁极缝隙中的电缆好牌和铜丝取出并恢复引线和上下挡风板之后，故障排除。
5结语
水轮发电机的运行过程中出现转子一点接地故障的情况比较常见，而且此故障由于不会对发电机运行中的磁场等造成干扰和破坏，所以不会对其正常运行造成影响，也不容易被发现。需要根据实际情况选择适当的查找方法确定具体的接地点并进行处理，提高故障查找效率，确保发电机运行安全。
参考文献：
[1]陈涛,陈喻娟.水轮发电机转子一点接地故障的查找方法及其优化[J].水电与新能源,2016(6):53-56.
[2]刘侠,刘贞超,黄焱.水轮发电机转子一点接地故障分析及处理[J].大电机技术,2017(6):40-43.