文档介绍：浅谈发电机转子接地保护
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
王亮
【摘 要】本文主要讨论了发电机转子接地故障的现象，以及采用乒乓式和电桥式原理构成的转子接地保护的原理及应用。
【关键词】转子；接地；电桥式；乒乓式
发电机正常运行时，转子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，就可能引起转子接地故障，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。转子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，对转子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，转子回路对地电压将有所提高，就有可能再发生第二个接地故障点。发电机转子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。
直流电桥原理构成的转子接地保护。可调电阻R接于励磁绕组的两端，当发现励磁绕组一点接地后，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而将连片XB接通，投入励磁绕组两点接地保护。这时由于电桥平衡，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（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点距
K1点的距离有关。K2与K1间的距离越大，电桥越不平衡，继电器K中的电流越大，只要这个电流大于K的整定电流，它就动作，跳开发电机。在继电器K的线圈回路中接电感L的目的，是阻止交流电流分量对保护动作的影响。
按电桥原理构成的转子接地保护结构简单，但存在以下缺点：
（1）若第二点接地距第一点接地较近，两点接地保护不会动作，即有死区。
（2）若第一点接地发生在转子滑环附近，则不论第二个接地点在何处，保护都不会动作（因无法投保护）。
（3）对于具有直流励磁机的发电机，如第一个接地点发生在励磁机励磁回路时，保护也不能使用。因为当调节磁场变阻器时，会破坏电桥的平衡，使保护误动作。
（4）本保护装置只能转子一点接地后投入，如果第二点接地发生的很快，保护来不及投入。
乒乓式发电机转子一点接地保护动作原理分析，S1、S2是两个电子开关，由时钟脉冲控制它们的状态为：S1闭合时S2打开，S1打开时S2闭合，两者像打乒乓球一样循环交替的闭合又打开，因此称之为乒乓式转子一点接地保护。
设发电机转子绕组的K点经Rjd电阻一点接地，UL为励磁电压，U1为转子正极与K点之间的电压，U2为K点与转子负极之间的电压。S1闭合S2打开