發電機轉子接地保護

發電機轉子接地保護是對發電機勵磁迴路一點接地故障的保護。

基本介紹

• 中文名：發電機轉子接地保護
• 外文名：Ground protection of generator rator
• 發電：機勵磁迴路一點接地故
• 由於部：分繞組被短接,使氣隙
• 子接地保：的,故必須裝設轉

套用環境

發電機勵磁迴路一點接地故障是常見的故障形式之一,勵磁迴路一點接地故障,對發電機並未造成危害,但相繼發生第二點接地,即轉子兩點接地時,由於故障點流過相當大的故障電流而燒傷轉子本體,並使磁勵繞組電流增加可能因過熱而燒傷；由於部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡從而引起振動甚至還可使軸系和汽機磁化,兩點接地故障的後果是嚴重的,故必須裝設轉子接地保護。

套用原理

一般採用桌球式開關切換原理，通過求解兩個不同的接地迴路方程，實時計算轉子接地電阻阻值Rf和接地位置α。實質：在發電機運行時輪流測量轉子繞組正極、負極的對地電流，並根據測得的結果計算出轉子繞組或勵磁迴路的對地電阻，從而判斷出接地故障的位置及接地電阻的量值。

桌球式原理圖

圖為桌球式原理圖，其中：S1、S2 為由微機控制的電子開關，Rg 為接地電阻，α為接地點位置，E 為轉子電壓，兩個測量電阻R。

如果出現發電機勵磁迴路一點接地故障，對發電機並未造成危害，但若再相繼發生第二點接地故障，則將嚴重威脅發電機的安全。保護原理：在一點接地故障後，保護裝置繼續測量接地電阻和接地位置，此後若再發生轉子另一點接地故障，則已測得的α值變化，當其變化值Δα超過整定值時，保護裝置就確認為已發生轉子兩點接地故障，發電機經轉子兩點接地延時時間跳閘。

裝置

發電機轉子接地保護裝置主要適用於水輪機容量不超過10MW、汽輪發電機容量不超過100MW的發電機的測控與保護。可與BJ219發電機差動保護測控裝置、GZP-989發電機後備保護測控裝置一起構成一起構成完整的發電機保護。
保護功能：發電機轉子一點接地保護、發電機轉子二點接地保護、定子接地零序過流保護、定子接地零序電壓保護、失磁保護、逆功率保護。
測控功能：保護電流：IA、IB、IC；Ia、Ib、Ic；測量電流：Ia、Ic;母線電壓：Uab、Ubc、Uca；Ua、Ub、Uc；功率：P、Q、cosФ；頻率：f；勵磁電壓：UL；
通訊功能：配備RS485通訊接口或RS232通訊接口，或者乙太網通訊；光纖通迅.

接地保護

正常運行時，發電機轉子電壓（直流電壓）僅有幾百伏，且轉子繞組及勵磁系統對地是絕緣的。因此，當轉子繞組或勵磁迴路發生一點接地時，不會構成對發電機的危害。但是，當發電機轉子繞組出現不同位置的兩點接地或匝間短路時，很大的短路電流可能燒傷轉子本體；另外，由於部分轉子繞組被短路，使氣隙磁場不均勻或發生畸變，從而使電磁轉矩不均勻並造成發電機振動，損壞發電機。

為確保發電機組的安全運行，當發電機轉子繞組或勵磁迴路發生一點接地後，應立即發出信號，告知運行人員進行處理；若發生兩點接地時，應立即切除發電機。因此，對發電機組裝設轉子一點接地保護和轉子兩點接地保護是非常必要的。

規程規定，對於汽輪發電機，在勵磁迴路出現一點接地後，可以繼續運行一定時間（但必須投入轉子兩點接地保護）；而對於水輪發電機，在發現轉子一點接地後，應立即安排停機。因此，水輪發電機一般不設定轉子兩點接地保護。