摘要：本文從某廠發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子多次出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地進(jìn)行分析，并借助信號監(jiān)測儀，查出轉(zhuǎn)子接地信號是誤發(fā)，并查明原因最后故障消除。并提出了一些針對性的解決措施，旨在進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置的安全性能。 

　　關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子接地保護(hù) 解決措施 

　　引言 

　　一、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的原理 

　　發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組高速旋轉(zhuǎn)極易發(fā)生一點(diǎn)接地故障。發(fā)生一點(diǎn)接地后，對地尚未形成回路，其接地點(diǎn)并無電流通過，不影響磁路的對稱及無功功率的輸出，對發(fā)電機(jī)本身并不造成危害，機(jī)組可繼續(xù)運(yùn)行。但是當(dāng)勵磁回路發(fā)生一點(diǎn)接地后，故障未能及時處理，則很可能會使轉(zhuǎn)子繞組絕緣薄弱點(diǎn)絕緣擊穿而發(fā)生另一點(diǎn)接地，兩點(diǎn)接地后構(gòu)成短路電流通路，可能燒壞轉(zhuǎn)子繞組和鐵芯，且由于部分勵磁繞組被短接，破壞了氣隙磁場的對稱性，引起機(jī)組劇烈振動，無功出力降低。因此，發(fā)電機(jī)必須裝設(shè)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)，以便在未發(fā)展成兩點(diǎn)接地故障時及時發(fā)出報(bào)警信號，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 轉(zhuǎn)子的某一部分的絕緣體發(fā)生損壞進(jìn)而導(dǎo)致接地故障等等。能對發(fā)電機(jī)的運(yùn)行造成嚴(yán)重危害的并不是一點(diǎn)接地故障，而是由一點(diǎn)接地引發(fā)的二點(diǎn)接地故障。轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地的情況一旦出現(xiàn)，就會出現(xiàn)瞬時電流過大，燒壞發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和磁力回路。在這種情況下，很可能會出現(xiàn)磁勵繞組短接的現(xiàn)象，打破氣隙磁通原有的平衡狀態(tài)，最終導(dǎo)致軸系和汽機(jī)發(fā)生震動或者磁化。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的設(shè)置能夠有效避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，對于保護(hù)發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行是很有必要的。 

　　發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)按照運(yùn)行原理的不同可以分為有很多種，每一種都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。一、平衡電橋式原理。該種類型的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的運(yùn)行原理較為簡單，但是其本身存在一個重大的缺陷，就是很容易出現(xiàn)動作死區(qū)，這也是大型發(fā)電機(jī)組不采用該原理進(jìn)行轉(zhuǎn)子保護(hù)的原因；二、疊加直流電壓式原理。該原理的轉(zhuǎn)子保護(hù)有效避免了動作死區(qū)的出現(xiàn)，但是對不同的發(fā)電機(jī)其兩點(diǎn)接地保護(hù)的靈敏度會有所不同；三、對地導(dǎo)納原理。對地導(dǎo)納的各點(diǎn)保護(hù)靈敏度基本上是一致的，彌補(bǔ)了疊加直流電壓的缺陷，而且導(dǎo)納的測量與勵磁回路的對地電容不直接相關(guān)。只有當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)金屬性短路的故障時，才會觸發(fā)保護(hù)拒動。還有一個特殊情況也會導(dǎo)致出現(xiàn)保護(hù)拒動，那就是電子回路的電抗性以及電容溫度出現(xiàn)波動，但這種情況較少發(fā)生；四、集成電路三分支電流原理。該保護(hù)機(jī)制正常運(yùn)行的前提是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子必須存在一定的壓力，一旦出現(xiàn)轉(zhuǎn)子壓力為零的情況，該保護(hù)就會干擾電子電路；五、乒乓式保護(hù)原理。二、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)出現(xiàn)故障的原因分析 

　　用500V搖表測量轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻為0.13M Ω且穩(wěn)定。在拆開繞組端部 N 極兩個導(dǎo)電螺釘時發(fā)現(xiàn)：N1（內(nèi)側(cè)螺釘）上部絕緣帽內(nèi)表面有油跡。根據(jù)日本專家解釋為：本次轉(zhuǎn)子絕緣劣化的原因是由于繞組端部導(dǎo)電螺釘絕緣筒處有油污。油的來源是設(shè)備在廠內(nèi)組裝時涂在螺紋上的蓖麻油過多，由于離心力的作用集于絕緣筒及絕緣墊結(jié)合面。但僅存在蓖麻油不會使絕緣降低，油污染的原因是絕緣根部未清理干凈或存有殘留異物，也可能在運(yùn)行中產(chǎn)生氮的氧化物，處理復(fù)裝后正常。 

　　第五次保護(hù)動作情況與第四次現(xiàn)象基本相同。檢查雖未發(fā)現(xiàn)明顯的絕緣損壞之處，但在檢查過程中有絕緣較低現(xiàn)象，同時在導(dǎo)電桿N2導(dǎo)電螺孔與絕緣套筒的交接面及內(nèi)孔壁上，發(fā)現(xiàn)有樹枝狀放電痕跡，轉(zhuǎn)子接地保護(hù)第五次動作也是正確的。 

　　經(jīng)調(diào)查分析，保護(hù)動作的時間大都發(fā)生在機(jī)組調(diào)整負(fù)荷的時間，懷疑負(fù)荷調(diào)整對該保護(hù)有影響。為弄清轉(zhuǎn)子接地保護(hù)動作的真正原因，將與保護(hù)動作有關(guān)的信號全部引至波形記錄分析儀。 

　　引起干擾的原因系電纜布局不合理，強(qiáng)、弱電電纜相距太近且有部分電纜屏蔽不好，干擾信號有兩種：一次及二次，首先將二次電纜干擾排除，現(xiàn)二次電纜已更換，保護(hù)測量信號比以前有所好轉(zhuǎn)。 

　　將電纜全部更換為新的屏蔽電纜，合理排放后，經(jīng)檢測干擾信號明顯減少，轉(zhuǎn)子接地信號從此沒有再發(fā)。通過檢查處理，既消除了轉(zhuǎn)子本身絕緣不好的重大缺陷，也從根本上找到并解決了引起保護(hù)誤動的原 

　　因。 

　　結(jié)語 

　　總之，由于大型發(fā)電機(jī)組的有效材料利用率高，造價昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生故障且遭到破壞，其檢修難度大，檢修時間長，會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，大機(jī)組的保護(hù)配置一定要完善、合理。同時必須進(jìn)一步從技術(shù)管理上做好工作，才能使這些極其重要的保護(hù)真正起到應(yīng)有的作用 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1] 王炳革；譚偉璞；齊鄭；楊以涵；；小電流接地系統(tǒng)單相接地保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置[A]；第二屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集（下冊）[C]；2004年