发电机定子、转子接地保护
发电机定子接地保护范围
发电机定子接地保护范围摘要：一、发电机定子接地保护的概述二、发电机定子接地保护的范围三、发电机定子接地保护的工作原理四、发电机定子接地保护的动作处理方法五、发电机定子接地保护的注意事项正文：一、发电机定子接地保护的概述发电机定子接地保护是针对发电机定子绕组单相接地故障而设置的一种保护措施。
其主要目的是确保发电机运行的安全性和稳定性，防止因接地故障导致的设备损坏和人身安全事故。
二、发电机定子接地保护的范围发电机定子接地保护的保护范围包括发电机定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障。
对于定子绕组其他部分的接地故障，可以通过反应基波零序电压的保护来实现。
三、发电机定子接地保护的工作原理发电机定子接地保护通常由基波零序电压保护和三次谐波电压保护两部分组成。
基波零序电压保护可以保护定子绕组中性点及其附近95% 范围内的接地故障，而三次谐波电压保护则可以保护定子绕组机尾至机端30% 区域内的接地故障。
两者相结合，构成了100% 的发电机定子接地保护。
四、发电机定子接地保护的动作处理方法当发电机定子接地保护检测到接地故障时，保护装置将根据设定的时限进行动作处理。
基波零序电压保护的动作时限通常为3 秒，三次谐波电压保护的动作时限通常为5 秒。
动作后，保护装置将触发解列灭磁，以确保发电机的安全运行。
五、发电机定子接地保护的注意事项在使用发电机定子接地保护时，应注意以下几点：1.确保保护装置的设置合理，以避免误动或漏动。
2.定期对保护装置进行检查和维护，以保证其正常工作。
3.在发生接地故障时，及时采取措施进行处理，以避免故障扩大。
发电机定子接地保护原理
发电机定子接地保护原理概述发电机定子接地保护是一种用于检测和保护发电机定子绕组对地短路故障的保护装置。
它的基本原理是通过监测发电机定子绕组的接地电流，及时检测到绝缘故障，并采取相应的措施来避免进一步损坏设备或造成人身伤害。
发电机定子接地故障发电机定子绕组对地短路故障是指发电机定子绕组中的一个或多个相对于地的导体与地之间发生了不正常的导通。
这种故障可能由于绝缘老化、污秽、机械损伤等原因引起。
当发生这种故障时，会导致绕组中流过大量接地电流，严重影响发电机的正常运行。
基本原理发电机定子接地保护基本原理如下：1.接地判断：通过监测发电机定子绕组与地之间的接地电流来判断是否存在对地短路故障。
通常采用差动方式进行接地判断，即将各相线路中流过的电流进行比较，如果某一相的接地电流与其他相之间存在差异，则判断该相存在对地短路故障。
2.故障检测：一旦接地故障被判断出来，保护装置会立即采取措施来检测故障的性质和位置。
常用的方法是通过测量接地电流的大小、频率和波形等参数来确定故障的性质，并通过测量不同位置的接地电压来确定故障的位置。
3.报警和保护动作：当发现对地短路故障时，保护装置会发出声音或光信号进行报警，并同时采取措施来防止进一步损坏设备。
通常采用的保护动作包括切断发电机定子绕组与系统之间的电气连接，以及切断发电机与系统之间的机械连接。
具体实现发电机定子接地保护通常由以下几个部分组成：1.接地电流传感器：用于测量发电机定子绕组中流过的接地电流。
传感器通常使用夹式或开式设计，以便能够方便地安装在绕组上并实时监测接地电流。
2.信号处理单元：用于接收和处理接地电流传感器传输的电流信号。
信号处理单元通常包括放大、滤波、采样和计算等功能，以便能够准确地测量接地电流的大小和波形。
3.故障判断单元：用于判断发电机定子绕组是否存在对地短路故障。
故障判断单元通常采用差动比较的方法，即将各相线路中流过的电流进行比较，并通过设定的阈值来确定是否存在接地故障。
发电机一点、两点接地保护优缺点及常见故障处理
发电机一点、两点接地保护优缺点及常见故障处理摘要：在现代发展进程中，各类机械设备的发展使用程度不断上升，相应的出现故障以及及时修理工作，是保障机械设备正常运转的关键。
发电机适用于无法通过其他途径为设备供电的环境中使用，在目前机械设备发展的进程中，发电机具有重要意义。
但是在实际操作过程中，容易出现发电机故障等情况，影响到了设备正常运行的同时，对正常的生产活动造成了严重影响。
本文从发电机的优缺点方面出发，通过对发电机的优缺点分析，进一步阐释发电机常见故障的处理。
关键词：发电机；一点、两点接地保护；故障处理前言在当前快速发展的机械设备制造中，发电机作为基础设备，常被应用于大多数无法正常供电的环境中。
发电机的应用，提高了相应的生产能力。
而在发电机的使用过程中，发电机自身存在便利性、不受地域限制性的特点以外，同样存在较多的缺点。
同时发电机常见故障的出现，极大程度上影响了发电供应机械设备的正常运行，降低了生产效率的同时，会对发电机使用寿命造成严重影响。
在这一基础上科学分析发电机一点、两点接地保护优缺点，以及探究常见的故障处理，有利于提升发电机使用率。
本文分析发电机一点、两点接地保护优缺点，探讨能够有效提升发电机常见故障处理效率。
1.发电机转子接地保护优缺点分析1.1发电机转子一点接地保护优缺点转子是发电机的核心部件，起着电能转换的重要作用，为了提高电子转换效率，定子线圈与转子线圈之间的空气气隙很小，只有几毫米，因此要求定子与转子在转动时应保持较高的稳定性，即要求发电机系统转动时振动值应保持在一定范围内[1]。
在这种情况下，发电机容易出现故障，因此需要具有方便性的故障监测与保护装置，能够达到监测监测保护的作用，在降低发电机出现故障的基础上，能够较为快速的修理发电机。
目前发电机转子绕组一点接地检测与保护装置，是保障发电机组运行安全系统的重要组成部分。
在目前的发电机中，对于励磁回路一点接地故障的维护措施包括叠加交流乒乓式。
发电机定子接地保护原理
发电机定子接地保护原理发电机定子接地保护是指在发电机定子绕组出现接地故障时，为避免电流过大导致绕组烧损，需要对接地电流进行快速检测和处理的保护机制。
发电机定子接地保护的核心是保障发电机定子的安全运行，防止发生灾害事故。
发电机定子接地保护原理主要采用电流-时间保护原理，即当发电机定子出现电气故障时，会产生接地电流，接地电流超过保护设备设定的动作值时会发出警报，同时开始计时，当计时器时间达到设定时间时，保护设备就会动作，以切断故障电路，保护发电机定子绕组。
在发电机定子接地保护中，“动作值”和“设定时间”是两个关键的参数。
动作值的设定需要考虑发电机定子绕组的额定电流和绝缘强度，以确保在故障电流超过其额定值时能够及时发出警报并采取保护措施。
设定时间的选择需要综合考虑设备响应速度和故障电流的变化情况，以确保在必要时及时切断故障电路，保护设备和人员的安全。
发电机定子接地保护的实现需要用到一系列技术手段。
其中最常用的是差动保护和零序保护。
差动保护是指将发电机定子绕组电流和同级旁路绕组电流进行比较，一旦发现电流差异超过一定值，就会判定为定子接地故障，并发出动作信号。
零序保护则是通过检测三相电流中的零序电流来判断是否有接地故障。
在正常情况下，三相电流的零序电流应为零，当出现接地故障时，零序电流会有异常值，从而触发保护动作。
除了差动保护和零序保护外，还可以采用冷负荷试验等手段来检测发电机定子的接地情况，从而确保接地保护的可靠性和有效性。
总的来说，发电机定子接地保护是一项非常关键的技术，直接关系到发电机运行的安全性和可靠性。
在设计和使用发电机时，应充分考虑接地保护的需求，采取科学合理的保护手段，以保障发电机运行的安全和稳定。
发电机转子接地保护
以ARAS2703B数字式发电机保护装置为例说明：
线号62、64接发电机励磁绕组，即定子；66为发电机大轴，即转子大轴。
大轴和励磁绕组是绝缘的，发生转子接地故障时，之间绝缘降低。
转子接地保护功能测试：
在装置背后端子62、64施加200V的励磁电压（实际加100V直流即可），端子69、72施加交流电压220V（实际没有接线），使装置处在切换运行状态，逐渐减小电阻箱的大小，使保护动作，记录保护的动作值。
然后逐渐增大电阻的大小，使保护返回，记录保护的返回值。
转子一点接地后，自动转入两点接地保护（转子两点接地受一点接地闭锁），满足两点接地变化电阻定值（注意，是一个变化量），两点接地动作。
发电机定子接地保护范围
发电机定子接地保护范围【最新版】目录一、发电机定子接地保护的必要性二、发电机定子接地保护的原理与保护范围1.基波零序电压保护2.三次谐波电压保护三、发电机定子接地保护的构成与实现1.基波零序电压保护与三次谐波电压保护的结合2.采用注入式定子接地保护四、发电机定子接地保护的注意事项1.故障点电流不应超过安全电流五、发电机定子接地保护的作用与意义正文一、发电机定子接地保护的必要性发电机定子接地保护是确保电力系统安全稳定运行的重要措施之一。
在发电过程中，由于各种原因可能导致发电机定子绕组出现接地故障，如绝缘损坏、潮湿环境、操作失误等。
这些故障可能导致设备损坏、人身安全受到威胁，甚至引发火灾等严重后果。
因此，对发电机定子接地保护进行研究和实践具有重要的现实意义。
二、发电机定子接地保护的原理与保护范围发电机定子接地保护主要包括基波零序电压保护和三次谐波电压保护。
1.基波零序电压保护基波零序电压保护主要针对发电机定子绕组中性点附近的接地故障进行保护。
在正常运行状态下，发电机定子绕组存在不平衡电压，包括基波和三次谐波。
当发生接地故障时，基波零序电压会出现明显变化，因此可以通过检测基波零序电压的变化来实现对中性点附近接地故障的保护。
保护范围：基波零序电压保护可以保护定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障，保护范围约占整个定子绕组的 95%。
2.三次谐波电压保护三次谐波电压保护主要针对发电机定子绕组机尾至机端 30% 区域的接地故障进行保护。
在发电机运行过程中，三次谐波电压是定子绕组接地故障的特征之一。
因此，通过检测三次谐波电压的变化，可以实现对机尾至机端 30% 区域内的接地故障的保护。
保护范围：三次谐波电压保护可以保护机尾至机端 30% 区域的定子绕组单相接地故障，保护范围约占整个定子绕组的 30%。
三、发电机定子接地保护的构成与实现为了实现 100% 的发电机定子绕组接地保护，可以将基波零序电压保护和三次谐波电压保护结合起来，形成一个完整的保护体系。
发电机定子接地保护
对于中小型发电机, 通常采用零序电压定子单相接地构成保护, 由于整定值要避开不平衡电压, 保护区一般只能达到定子绕组 的85~95%, 故在发电机中性点附近存在着死区。实现发电机定 子100%接地保护主要利用三次谐波电压或是叠加电源与零序电 压配合构成。
单相接地故障时的零序电压
•
• EA
U AD d
•
U CD
•
U d0
•
E A
•
U BD
Cf
Cw
•
EC
•
EB
（a）电路图
• U
AD
(1 )
•
E
A
图
发电机定子绕组单相接地时的电路图和相量图
（b）相量图
U•
BD
•
EB
•
EA
•
•
•
U
CD
EC
EA
•
U d 0
1
•
(U
AD
•
U
BD
•
U
CD
)
•
E
A
3
发电机定子接地时的零序网络图
当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零。由于发电 机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而减小，因此，其电磁转矩 也将小于原动机的转矩，因而引起转子加速，使发电机的功角δ 增大。当δ超过静态稳定极限角时，发电机与系统失去同步。发 电机失磁后将从电力系统中吸取感性无功功率。在发电机超过同 步转速后，转子回路中将感应出频率为ff-fs（ ff此处为对应发 电机转速的频率，fs为系统的频率）的电流，此电流产生异步转 矩。当异步转矩与原动机转矩达到新的平衡时，即进入稳定的异 步运行。
发电机定子接地保护动作原因与故障处理分析
发电机定子接地保护动作原因与故障处理分析摘要:发电机的主要错误是对静态部件文件进行单阶段校准。
由于发电机的中性点没有受到强烈的阻力或损伤,因此单阶段对静态部件进行校准的错误不会造成一个大的短路,也不会在对静态部件进行电离保护之后产生信号。
但是,如果不加以处理,它会在各种能源系统之间形成一个短电路,导致发电机损坏。
本文分析了对静态部件进行电离保护的问题。
关键词:发电机;定子接地保护;故障处理分析;一、发电机定子接地保护基本工作原理发电机的定子绕组是完全绝缘的，而中性点通常处于低电压时工作，所以接地故障不会靠近发电机。
实际应用表明,由于机械式发电机或水冷却发电机的固定部分泄漏,将在发电机的中性点附近发生单相地面错误。
这也可能是由于多个周期转弯之间的地方宫殿圆圈,在中点附近。
如果这个数字很小,差分保护就无法逆转,误差会继续发展。
最后,靠近中性点的绕组冲破铁芯，导致单相接地故障错误。
如果定子接地故障保护由于死区的存在而没有反应，它将在相间或层间短路中继续扩大，所以中性点工作电压低，不能成为降级对定子接地故障保护无死区要求的关键理由。
定子绕组的接地保护应设置100%的保护范围,故障点不能超出安全电流,而且当定子绕组中任何一个点出现接地故障时,应对其进行充分的保护。
若保护设备的敏感性较差,如果在发生器中点附近有电弧抗蚀剂,就无法提供保护,而且一旦发生在机顶附近的土地故障,中点的电压将会升高,导致一个点的地板失灵,从而产生严重后果。
二是关于继电器的原理。
电力是通过动能和水位能量转换而来，而水流条件、地形条件等都会影响到电力的发电方式，这也是造成火力发电与水力发电不同的重要原因。
发电机与变压器之间的接线是水力发电的主要方式，20MW-100MW是发电机的最大功率区间，通常小于火力发电厂。
为保证一台变压器与多个发电机之间的高效连接，可采取扩展单元接线的方法，并在母线上通过断路器进行并联。
发电机的定、转子保护结构。
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RCS-985 发电机注入式转子接地保护
接线图
图1 双端注入式接线示意图
图2 单端注入式接线示意图
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
发电机正常运行时转子绕组回路对地（大轴）是绝缘的，发生转子 绕组接地故障后，对地绝缘被破坏。为此，通过在发电机转子绕组两端 （如图3 所示）或一端（如图4 所示）注入方波信号电源，可区分正常 运行和接地故障。正常运行时发电机由注入电源引起的对地泄漏电流几 乎为零；转子绕组接地故障时，此电流明显地发生改变，通过检测该电 流的变化，可实时计算转子一点接地电阻及一点接地位置。这种原理既 能在100%范围内测量转子接地故障，同时也能反映转子绕组绝缘下降 ，起到对绝缘老化监视的作用。
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
注入式定子 接地保护出 口逻辑
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
定值整定原则
发电机中性点经配电变高阻接地，当定子绕组发生单相接地故障时，其等效 的基波零序回路电路如下图所示：
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
图3 双端注入式保护方案
图4 单端注入式保护方案
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
注入式转子接地保护分为两种原理，双端注入式原理和单独注入式原理。其中双 端注入式原理较有代表性，以此为例阐述注入式转子接地保护原理，其等效原理图如 图3 所示：
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
组屏
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
接线图
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
当发电机定子绕组对地绝缘正常时，注入到定子绕组的低频电流主 要是流过定子绕组对地电容的电容电流，当对地绝缘受到破坏，出现接 地故障，注入的电流将流过接地故障点，出现一部分电阻性电流。保护 装置检测注入的低频电压、电流，通过导纳法可准确计算出接地故障的 过渡电阻阻值，计算的电阻阻值与定子绕组的接地故障位置无关，可以 反映发电机100%的定子绕组单相接地。 该保护具有如下特点： (1) 保护范围为100%定子绕组，包括发电机中性点，无保护死区。 (2) 整个定子绕组各处具有相同的保护灵敏度，不受接地位置影响。 (3) 低频信号和发电机的工频、分数次谐波、整数次谐波频率不同，机组 正常运行或振荡时不会影响接地故障电阻阻值的计算。保护不受发电机 运行工况的影响，在发电机静止、起停过程、空载运行、并网运行等各 种况下，该保护均能可靠工作。 (4) 注入到发电机绕组上的低频电压不超过1%~3%的额定相电压，不会损 坏定子绕组的绝缘。
发电机定子、转子接地保护
发布人：xxx 2016年03月15
1
发电机注入式定子接地保护
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
概述
发电机注入式定子接地保护可单独实现发电机100%定子接地保护 ，和基波零序电压、三次谐波电压定子接地保护一样，它是RCS-985 发电机全套保护中的一个组成部分。 注入式定子接地保护是由RCS-985U 低频注入电源和RCS-985 保护 装置两部分共同实现。其中，RCS-985U 定子接地保护辅助电源装置提 供外加低频电源，将低频电压电流信号注入到发电机定子绕组中。 RCS-985 发电机保护装置检测注入的低频电压、电流信号，当发电机 定子绕组发生接地故障，注入的电压、电流信号随之发生变化，RCS985 可准确计算出接地故障电阻的阻值，完成注入式定子接地保护。
基波零序电压保护区
三系谐波电压 保护区
3
发电机注入式转子接地保护
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
概述
RCS-985 发电机注入式转子接地保护，在未加励磁电压的情况下 也能监视转子绝缘，在转子绕组上任一点接地时，保护的灵敏度高且一 致。可根据现场转子绕组引出方式，选择单端注入或双端注入方式。采 用自适应有源切换技术，消除转子绕组对地电容的影响。 对转子接地保护的要求。 新型注入式转子接地保护具有两种实现方案： （ 1） RCS-985RE 发电机转子接地保护单装置装置的体积小， 便于安 装， 适用于特大型机组由于转子电压过高而将转子接地保护就地安装 在励磁系统的场合。 （ 2） RCS-985 大型发电机变压器成套保护装置 适用于转子接地保护无需就地安装的场合。在 RCS-985 大型发电机变 压器成套保护装置中， 嵌入专用注入电源模块， 直流输入采用高性能 的隔离放大器， 电路原理与 RCS-985RE 单装置一致。
技
Thank you!
术 宅 没 心 没
术
差
误
人
误
己
技
肺
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
转子接地保护出口逻辑
图6 转子一点接地保护逻辑框图
RCS-地保护出口逻辑
图7 转子两点接地保护逻辑框图
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护优点
该装置具有以下优点： （1）保护不受机组运行状况影响、无死区、灵敏度高； （2）满足无励磁状态下的测量要求； （3）可测量转子一点接地故障位置，为故障排查提供参考，并能实现转子两点接地 保护，满足国内运行习惯。 （4）采用自适应频率调整技术，能够适用于特大型机组转子绕组对地总电容大于8μF 的情况。 （5）接线方式灵活，可根据现场引出方式，实现双端注入式或单端注入式转子接地 保护原理，满足无刷励磁机组对转子一点接地保护的要求。
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
定值整定原则
2
基波零序电压定子接地保护
RCS-985发电机100%定子接地保护
基波零序电压定子接地保护
RCS-985发电机100%定子接地保护
基波零序电压定子接地保护
注：由于在发电机中性点处存在位移电压，该保护不可避免的在中性点附近存 在死区，且当经过过渡电阻接地时灵敏度不高。
即使考虑发电机并网前 Ct 0 ，此时依然有 关系 U T 3 U N 3 。可见正常运行
时无论并网前后都有U T 3 U N 3 1关系。
RCS-985发电机100%定子接地保护
三次谐波电压差动定子接地保护
三次谐波电压差动判据：
RCS-985发电机100%定子接地保护
发电机100%定子接地保护
图5 双端注入式保护等效原理图
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
{
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
结论推导
{ {
其中：
{
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注
转子两点接地保护建议手动投入方式，在一点接地稳定后手 动经压板投入。 由于转子一点接地保护投入运行后， 会影响转子回路对地 的绝缘阻值， 所有当有两套转子一点接地保护装置（ 双重 化配置） 时， 只能投入一套运行， 另一套作为冷备用。 大轴接地应可靠， 保证电刷与滑环间接触良好。
RCS-985发电机100%定子接地保护
三次谐波比率定子接地保护
RCS-985发电机100%定子接地保护
三次谐波比率定子接地保护
正常运行时机端与中性点处的三次谐波电压的特征。 发电机每相对地电容 各一半分接在机端和中性点处。发电机外接元件的每相对地 电容 接于机端。发电机三次谐波的相电势为 。由于正常运行时三相的三次谐波电压 的幅值和相位相同，所以在三次谐波等值电路图中机端T处三相可连在一起，中性点N 处三相本来就连在一起，构成如图1的三相三次谐波等值电路图。各处的电容是单相 电容的三倍。发电机的电阻、电抗、电导相对于电纳来说很小，可忽略不计。
RCS-985发电机100%定子接地保护
三次谐波比率定子接地保护
上图中L为消弧线圈的电感值。机端和中性点的三次谐波电纳（这里电纳是容抗和 消弧线圈感抗的倒数）和总电纳分别为：
可见如果考虑到发电机的消弧线圈补偿都是欠补偿的关系，机端和中性点的 三次谐波电压相位相同。即使再考虑消弧线圈中有电阻成份，机端和中性点的三 次谐波电压相位约在 之间。其幅值比为：