摘要：在发电机组成中定子绕组与转子绕组属于十分重要的两个组成部分，在发电机定子绕组与转子绕组实际工作过程中，接地故障的出现对发电机组整体运行会造成严重影响。因此，为能够保证发电机组整体运行稳定性及安全性，应当合理进行定子绕组与转子绕组的接地保护，避免故障出现对发电机组造成严重危害。
关键词：发电机；定子；转子；接地保护
一、发电机组中定子绕组与转子绕组接地危害分析
1 发动机定子绕组接地危害
在发电机组实际运行过程中，发变组所存在故障中最常见的就是定子绕组单相接地，对于该故障而言，其发生主要原因就是绝缘被损坏，所造成结果就是绕组对铁心短路，最终导致出现故障。在发生该故障情况下，接地电流的存在会造成接地电弧的出现，其所导致结果主要包括两个方面：其一，会在一定程度上灼伤铁心，若铁心融化达到一定程度，要想修复就十分困难，最终结果就是导致发电机报废；其二，在发生这种故障情况下，会进一步损坏绝缘，最终所导致严重结果就是定子绕组两点接地，进而会造成相间发生短路或者匝间发生短路，引起发电机受到更大损害。大部分大型发电机在制造方面均需要较高成本，并且在检修方面工期比较长，因而修复相对而言比较困难，因此应当安装100%定子绕组接地保护，其能够灵敏反映出所有绕组接地故障。
2 发电机转子绕组接地危害分析
对于发电机而言，其励磁回路是不接地的，若系统运行无异常情况存在，其绝缘电阻可分配绕组中各个相关部分对地电压，在该电阻值均匀情况下，在绕组中其电压最大值与励磁地相比少一半。在转子回路中，若有一点接地情况发生，虽然不会造成出现较大接地电流，然而所造成变化就是绕组在分配对地电压方面有变化出现，比如接地点偏移向励端，在这种情况下另一端电压便会有一定程度增加，这种情况下很容易造成连点接地，最终会导致严重后果出现。具体而言主要包括以下几个方面：
第一，转子磁出现畸变，当这种情况出现时，其会造成发电机中的电压以及电流波形出现畸变情况，同时还会导致出现机械振动情况。
第二，励磁电流通过部分铁心形成回路，在接地点位置出现直流电弧，对于电弧而言，其能够产生高温作用，所造成结果就是烧坏励磁绕组，情况较严重者会造成转子铁心有局部融化情况发生，发生永久性损伤，最终造成结果就是转子报废。第三，在汽轮机的外壳有较大励磁电流杂散流过，其最终造成结果就是汽缸有磁化现象发生。第四，当有短路发生的情况下，在励磁回路中电阻也会有一定程度减少，其最终所造成结果就是励磁电流会有一定程度增加，比如在短路匝数比较多的情况下，会导致励磁回路中过电流。因而，对于大型发电机而言，在其实际运行过程中同样应配备转子绕组一点接地保护，进而尽量减少设备损坏情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、大型发电机中转子绕组与定转子绕组接地保护分析
1 定子绕组接地保护组成以及工作原理分析
在本文研究中所选择的为64S1-95%定子接地保护以及64S2-100%定子保护两类进行分析，从而对定子接地保护相关组成以及工作原理进行说明，以便更好应用接地保护，尽可能避免出现接地故障。
第一，64S1-95%定子接地保护。在本次研究中以600MW发电机为例进行分析，对于该发电机而言，其中性点以接地变压器接地为其接地方式，对于其所输入保护基波零序电压而言，其来源为接地变压中二次侧，通过中性点电压的位移变化情况可判断分析定子绕组接地故障，其保护范围大约为定子绕组95%，其保护整定值可达到5V，其跳闸延时时间达到1.0s。
第二，64S2―100%定子接地保护。在该接地保护方式中，是以方波为外加信号源的，对于选择的该方波而言，其参数为电压大约为100V，其频率为12.5Hz，在变压器中可将该方波注入，从而在发电机三相定子回路中加载，在未发生异常情况下，仅仅有很小电容电流，该电容电流频率为12.5Hz，对于电动机而言，在出现单相接地状况时，其中频率为12.5Hz的信号电流会发生突然性增加，这时可利用定子回路中相关对地电阻测量，这样一来可判断发电机定子绕组，其作用主要就是保护发电机的中性点附近的相关定子绕组，避免出现接地故障。对于该接地保护而言，其特点主要包括以下几点：
其一，对于持续中性点而言，其位移电压相对而言比较小，对发电机中三相电压而言，基本上不会影响其对称性，同时也不会增加中性点附加绝缘应力。其二，在主变高压侧发生接地故障或者其它干扰，保护能够很好避免误动。其三，对于发电机全部状态而言，保证其工作能够正常进行，换言之，无论处于何种状态，定子接地保护均能够正常工作。
2 转子接地保护组成及工作原理分析
在发电机组中注入适当方波电压，该电压参数为波幅大约50V，频率为12.5Hz，通过对转子回路对地电阻进行测量，可对转子绕组接地故障进行判断。Ur=50Rer/（Rer+R转子），Rer为1kΩ，在无异常情况发生时，R转子比较大，因而Ur比较小，对于转子绕组而言，若有一点接地情况出现，其R转子便会出现较大幅度降低，这种情况下此时Ur相对而言较大。在利用微机保护装置进行内部换算后，可准确判断转子绝缘降低程度。对于其保护值而言，具体如下：
若转子绝缘降低，并且数值达到5kΩ，这种情况下会出现报警，并且其报警延时为0.5s；若转子绝缘降低，且其数值达到0.5kΩ，这种情况下会出现跳闸，并且跳闸延时为2.5s。但是应当注意，若发电机中装配安全设施，比如在发电机中的出口接地刀闸需要合上情况下，此时应当退出定转子接地保护注入单元REX010，否则很容易造成损坏注入变压器REX011[2-3]。
三、结语
在大型发电机运行过程中，为能够使其安全性及稳定性得到保证，应当对其转子绕组与定子绕组进行接地保护，从而有效避免接地故障的发生，防止发电机受到损坏，保证其能够正常运行。
参考文献：
[1]徐亮，纪可可，黄文明.发电机转子一点接地保护系统配置及应用研究[J].人民长江，2015（23）.
[2]徐亮，纪可可，黄文明.发电机转子接地保护系统配置及应用研究[J].水电厂自动化，2016（01）.
[3]康伟.发电机转子接地保护跳闸故障的分析与处理[J].机电信息，2015（09）.
论文作者:李会超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
标签：绕组论文; 转子论文; 定子论文; 发电机论文; 发生论文; 故障论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第20期论文;