发电机定子接地的方式和危害
发布时间：2024-08-04 点击：352
发电机定子接地的方式和危害
发电机定子接地是指发电机定子绕组回路与定子绕组回路直接相连的一次系统发生的单相接地短路。定子接地按接地时间长短可分为瞬时接地、断续接地和永久接地；按接地范围可分为内部接地和外部接地；按接地性质可分为金属性接地、电弧接地和电阻接地；按接地原因可分为真接地和假接地。
发电机定子接地保护装置电路图
发电机定子接地结构图
一、定子接地的分类
1、定子接地按接地时间长短可分为瞬时接地、断续接地和永久接地;
2、按接地范围可分为内部接地和外部接地;按接地性质可分为金属性接地、电弧接地和电阻接地;
3、按接地原因可分为真接地和假接地。
4、发电机中性点的接地方式
发电机中性点的接地方式与定子单相接地故障电流的大小、定子绕组的过电压、定子接地保护的实现等因素有关，尽管接地方式不同，但均要求单相接地电流尽量小些，动态过电压倍数低些和易于实现高灵敏度的定子接地保护。我国目前应用的发电机中性点接地方式主要有以下几点。
（1）中性点经单相电压互感器(tvo)接地
这种方事其实是利用了中性点不接地，而发电机中心点只是利用单相电压互感器来测量基波电压以及三次谐波电压。采用这种接地方式需要使发电机的单相接地电容电流小于安全电流，想要保护无死区的定子接地也是可以的，但是需要注意不要使用互感器铁芯的工作磁密太高的单相电压，一般情况下起一次的额定电压即可为发电机的额定电压。
（2）中性点经配电变压器高阻接地
这种方案是靠调整中性点接地变压器二次侧的电阻来限制接地故障时的有功电流。采用这种接地方式的目的，主要是为了降低机端金属性接地时，健全相发电机定子绕组过电压，减小发生谐振的可能性。
（3）中性点经消弧线圈接地(欠补偿方式)
发电机中性点经消弧线圈接地后，可使接地故障电流减小到安全电流以下（300 mw及上以发电机一般都欠补偿到1 a以下），从而有效地防止了接地故障发展成相间或匝间短路。
二、定子接地的危害
发电机定子绕组单相接地对发电机的危害:发电机的中性点是绝缘的，如果一相接地，表面看构不成回路，但是由于带电体与处于地电位的铁芯间有电容存在，发生一相接地，接地点就会有电容电流流过。单相接地电流的大小，与接地绕组的份额成正比。当机端发生金属性接地，接地电流最大，而接地点越靠近中性点，接地电流越小，故障点有电流流过，就可能产生电弧，当接地电流大于5a时，就会有烧坏铁芯的危险。
三、定子接地的现象及判断
1、发电机发出“定子接地”报警后，应判明接地相别和真、假接地。当定子一相为金属性接地时，通过切换定子电压表可测得接地相对地电压为零，非接地相对地电压为线电压，各线电压不变且平衡。定子绝缘电阻测量测得“定子接地”电压表指示为零序电压值。由于“定子接地”电压表接在发电机电压互感器开口三角绕组的两端，因此，正常运行时“定子接地”电压表的指示为零(开口三角形接线的三相绕组相电压相量和为零)，当定子绕组出现一相接地时，因开口三角形连接的二次绕组连接的三相绕组相电压为100/3v，故“定子接地”电压表的指示3u0=3ⅹ100/3=100v。
2、如果一点接地发生在定子绕组的内部或发电机出口，且为电阻性，或接地发生在发变组主变压器低压绕组内，切换测量定子电压表，测得接地相对地电压大于零而小于相电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线电压，“定子接地”指示小于100v。
3、当发电机电压互感器高压侧一相或两相熔断器熔断时，其二次侧开口三角绕组端电压也要升高。如u相熔断器熔断，发电机各相对地电压未发生变化，仍为相电压，但电压互感器的二次侧电压测量值因u相熔断发生了变化，即uuvuwu降低，而uvw仍为线电压(线电压不平衡)，各相对地电压uu0uw0接近相电压，uu0明显降低(相对地无电压升高)，“定子接地”电压表指示为100/3v，发“定子接地”信号(假接地)。
真假接地的根本区别：真接地时，定子电压表指示接地相对地电压降低(或等于零)，非接地相对地电压升高(大于相电压但不超过线电压)，而线电压仍平衡。假接地时，相对地电压不会升高，线电压也不平衡。
四、发电机定子接地的处理
1、规程规定
容量在150mw及以下的发电机，当接地电容电流小于5a时，在未清除故障前允许发电机在电网一点接地的情况下短时运行，但最多不超过2h;单元接线的发电机变压器组寻找接地的时间不得超过30min。对于容量或接地电容电流大于上述规定的发电机，当定子电压回路单相接地时，要求立即将发电机解列并灭磁。这是考虑接地发生在发电机内部，接地电弧电流易使铁心损坏，另外，接地电容电流能使铁心熔化，熔化的铁心又会引起损坏区域的扩大，使有效铁心“着火”，由单相短路发展为相间短路。
2、当接到“定子接地”报警后，应判明真、假接地。若判明为真接地，应检查发电机本体及所连接的一次回路，如接地点在发电机外部，应设法消除。如将厂用电倒为备用电源供电，观察接地是否消失。如果接地无法消除，对于200mw以上的机组，应在30min内停机。如果查明接地点在发电机内部(在窥视孔能见到放电火花或电弧)，应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。
3、若判明为假接地，应检查并判明发电机电压互感器熔断器熔断的相别，视具体情况带电或停机更换熔断器。
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发电机定子接地是指发电机定子绕组回路与定子绕组回路直接相连的一次系统发生的单相接地短路。定子接地按接地时间长短可分为瞬时接地、断续接地和永久接地；按接地范围可分为内部接地和外部接地；按接地性质可分为金属性接地、电弧接地和电阻接地；按接地原因可分为真接地和假接地。
发电机定子接地保护装置电路图
发电机定子接地结构图
一、定子接地的分类
1、定子接地按接地时间长短可分为瞬时接地、断续接地和永久接地;
2、按接地范围可分为内部接地和外部接地;按接地性质可分为金属性接地、电弧接地和电阻接地;
3、按接地原因可分为真接地和假接地。
4、发电机中性点的接地方式
发电机中性点的接地方式与定子单相接地故障电流的大小、定子绕组的过电压、定子接地保护的实现等因素有关，尽管接地方式不同，但均要求单相接地电流尽量小些，动态过电压倍数低些和易于实现高灵敏度的定子接地保护。我国目前应用的发电机中性点接地方式主要有以下几点。
（1）中性点经单相电压互感器(tvo)接地
这种方事其实是利用了中性点不接地，而发电机中心点只是利用单相电压互感器来测量基波电压以及三次谐波电压。采用这种接地方式需要使发电机的单相接地电容电流小于安全电流，想要保护无死区的定子接地也是可以的，但是需要注意不要使用互感器铁芯的工作磁密太高的单相电压，一般情况下起一次的额定电压即可为发电机的额定电压。
（2）中性点经配电变压器高阻接地
这种方案是靠调整中性点接地变压器二次侧的电阻来限制接地故障时的有功电流。采用这种接地方式的目的，主要是为了降低机端金属性接地时，健全相发电机定子绕组过电压，减小发生谐振的可能性。
（3）中性点经消弧线圈接地(欠补偿方式)
发电机中性点经消弧线圈接地后，可使接地故障电流减小到安全电流以下（300 mw及上以发电机一般都欠补偿到1 a以下），从而有效地防止了接地故障发展成相间或匝间短路。
二、定子接地的危害
发电机定子绕组单相接地对发电机的危害:发电机的中性点是绝缘的，如果一相接地，表面看构不成回路，但是由于带电体与处于地电位的铁芯间有电容存在，发生一相接地，接地点就会有电容电流流过。单相接地电流的大小，与接地绕组的份额成正比。当机端发生金属性接地，接地电流最大，而接地点越靠近中性点，接地电流越小，故障点有电流流过，就可能产生电弧，当接地电流大于5a时，就会有烧坏铁芯的危险。
三、定子接地的现象及判断
1、发电机发出“定子接地”报警后，应判明接地相别和真、假接地。当定子一相为金属性接地时，通过切换定子电压表可测得接地相对地电压为零，非接地相对地电压为线电压，各线电压不变且平衡。定子绝缘电阻测量测得“定子接地”电压表指示为零序电压值。由于“定子接地”电压表接在发电机电压互感器开口三角绕组的两端，因此，正常运行时“定子接地”电压表的指示为零(开口三角形接线的三相绕组相电压相量和为零)，当定子绕组出现一相接地时，因开口三角形连接的二次绕组连接的三相绕组相电压为100/3v，故“定子接地”电压表的指示3u0=3ⅹ100/3=100v。
2、如果一点接地发生在定子绕组的内部或发电机出口，且为电阻性，或接地发生在发变组主变压器低压绕组内，切换测量定子电压表，测得接地相对地电压大于零而小于相电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线电压，“定子接地”指示小于100v。
3、当发电机电压互感器高压侧一相或两相熔断器熔断时，其二次侧开口三角绕组端电压也要升高。如u相熔断器熔断，发电机各相对地电压未发生变化，仍为相电压，但电压互感器的二次侧电压测量值因u相熔断发生了变化，即uuvuwu降低，而uvw仍为线电压(线电压不平衡)，各相对地电压uu0uw0接近相电压，uu0明显降低(相对地无电压升高)，“定子接地”电压表指示为100/3v，发“定子接地”信号(假接地)。
真假接地的根本区别：真接地时，定子电压表指示接地相对地电压降低(或等于零)，非接地相对地电压升高(大于相电压但不超过线电压)，而线电压仍平衡。假接地时，相对地电压不会升高，线电压也不平衡。
四、发电机定子接地的处理
1、规程规定
容量在150mw及以下的发电机，当接地电容电流小于5a时，在未清除故障前允许发电机在电网一点接地的情况下短时运行，但最多不超过2h;单元接线的发电机变压器组寻找接地的时间不得超过30min。对于容量或接地电容电流大于上述规定的发电机，当定子电压回路单相接地时，要求立即将发电机解列并灭磁。这是考虑接地发生在发电机内部，接地电弧电流易使铁心损坏，另外，接地电容电流能使铁心熔化，熔化的铁心又会引起损坏区域的扩大，使有效铁心“着火”，由单相短路发展为相间短路。
2、当接到“定子接地”报警后，应判明真、假接地。若判明为真接地，应检查发电机本体及所连接的一次回路，如接地点在发电机外部，应设法消除。如将厂用电倒为备用电源供电，观察接地是否消失。如果接地无法消除，对于200mw以上的机组，应在30min内停机。如果查明接地点在发电机内部(在窥视孔能见到放电火花或电弧)，应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。
3、若判明为假接地，应检查并判明发电机电压互感器熔断器熔断的相别，视具体情况带电或停机更换熔断器。
康明斯发电机的磨合与高原地区的使用
浅析发电机用了质量不好的滤芯会如何
柴油发电机组机油储存的方式有哪些
柴油二手发电机机组供油系统压缩故障的的处理步骤
康明斯发电机组柴油机的工作原理
发电机使用要做到三不要
唐山发电机出租谈发电机组突然短路的原因
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