发电机转子接地保护应用原理

一般采用乒乓式开关切换原理，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻阻值Rf和接地位置α。实质：在发电机运行时轮流测量转子绕组正极、负极的对地电流，并根据测得的结果计算出转子绕组或励磁回路的对地电阻，从而判断出接地故障的位置及接地电阻的量值。

图为乒乓式原理图，其中：S1、S2 为由微机控制的电子开关，Rg 为接地电阻，α为接地点位置，E 为转子电压，两个测量电阻R。

如果出现发电机励磁回路一点接地故障，对发电机并未造成危害，但若再相继发生第二点接地故障，则将严重威胁发电机的安全。保护原理：在一点接地故障后，保护装置继续测量接地电阻和接地位置，此后若再发生转子另一点接地故障，则已测得的α值变化，当其变化值Δα超过整定值时，保护装置就确认为已发生转子两点接地故障，发电机经转子两点接地延时时间跳闸。

发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一,励磁回路一点接地故障,对发电机并未造成危害,但相继发生第二点接地,即转子两点接地时,由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体,并使磁励绕组电流增加可能因过热而烧伤；由于部分绕组被短接,使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还可使轴系和汽机磁化,两点接地故障的后果是严重的,故必须装设转子接地保护。

发电机转子接地保护装置主要适用于水轮机容量不超过10MW、汽轮发电机容量不超过100MW的发电机的测控与保护。可与BJ219发电机差动保护测控装置、GZP-989发电机后备保护测控装置一起构成一起构成完整的发电机保护。

保护功能：发电机转子一点接地保护、发电机转子二点接地保护、定子接地零序过流保护、定子接地零序电压保护、失磁保护、逆功率保护。

测控功能：保护电流：IA、IB、IC；Ia、Ib、Ic；测量电流：Ia、Ic;母线电压：Uab、Ubc、Uca；Ua、Ub、Uc；功率：P、Q、cosФ；频率：f；励磁电压：UL；

通讯功能：配备RS485通讯接口或RS232通讯接口，或者以太网通讯；光纤通迅.

正常运行时，发电机转子电压（直流电压）仅有几百伏，且转子绕组及励磁系统对地是绝缘的。因此，当转子绕组或励磁回路发生一点接地时，不会构成对发电机的危害。但是，当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时，很大的短路电流可能烧伤转子本体；另外，由于部分转子绕组被短路，使气隙磁场不均匀或发生畸变，从而使电磁转矩不均匀并造成发电机振动，损坏发电机。

为确保发电机组的安全运行，当发电机转子绕组或励磁回路发生一点接地后，应立即发出信号，告知运行人员进行处理；若发生两点接地时，应立即切除发电机。因此，对发电机组装设转子一点接地保护和转子两点接地保护是非常必要的 。

规程规定，对于汽轮发电机，在励磁回路出现一点接地后，可以继续运行一定时间（但必须投入转子两点接地保护）；而对于水轮发电机，在发现转子一点接地后，应立即安排停机。因此，水轮发电机一般不设置转子两点接地保护。

备案信息

备案号：2183-1992。2100433B

发电机接地保护适用于水轮机容量不超过10MW、汽轮发电机容量不超过100MW的发电机转子接地保护；该保护装置具有转子一点接地保护和转子二点接地保护功能；同时具有485通讯、以太网通讯、光纤通讯等多种通讯接口；可与发电机差动保护、发电机后备保护一起构成完整的发电机保护。

中文名称

发电机接地保护

英文名称

generator protection for earthing

定　　义

针对发电机定子绕组及转子励磁回路发生接地故障时所采取的保护措施。

应用学科

电力（一级学科），继电保护与自动化（二级学科）