发电机定子接地保护的整定
发电机继电保护装置的配置与整定计算
发电机继电保护装置的配置与整定计算1.过电流保护装置的配置和整定计算：过电流保护装置用于保护发电机免受电流过载和短路等故障的损害。
在配置过电流保护装置时，需要考虑到发电机的额定电流和相对应的过电流保护装置的动作时间。
整定计算的方法如下：-首先，根据发电机额定电流和类型（同步发电机、异步发电机）选择合适的过电流保护装置类型。
-其次，根据发电机的稳态和不稳态电流特性以及额定和短路电流的关系，确定过电流保护装置的动作时间。
-最后，根据发电机的特性曲线和校正系数确定过电流保护装置的整定值，以确保其能够及时准确地对电流故障作出响应。
2.差动保护装置的配置和整定计算：差动保护装置用于检测发电机定子和励磁绕组的电流差异，以判断发电机是否存在故障。
在配置差动保护装置时，需要考虑发电机的绝缘水平和绕组的多输出特性。
整定计算的方法如下：-首先，根据发电机额定电流和类型（同步发电机、异步发电机），选择合适的差动保护装置类型。
-其次，根据发电机绕组类型和接线方式，确定差动保护装置的配置参数，如功率变比、接线关系等。
-最后，根据发电机的特性曲线和差动保护装置的局部放电灵敏度要求，确定差动保护装置的整定值。
3.接地保护装置的配置和整定计算：接地保护装置用于检测发电机的接地故障，并采取措施降低发电机的接地电流，以保护发电机绝缘系统不受损坏。
在配置接地保护装置时，需要考虑发电机的中性点接地方式和接地电流的大小。
整定计算的方法如下：-首先，根据发电机中性点接地方式（星形接地、虚星接地、无中性点接地）确定合适的接地保护装置类型。
-其次，根据发电机的故障接地电流和故障电阻的大小，确定接地保护装置的整定值。
-最后，根据接地故障的灵敏度要求和安全性要求，确定接地保护装置的配置参数，如故障电流阈值、动作时间等。
4.过温保护装置的配置和整定计算：过温保护装置用于监测发电机的温度，防止发电机因过热而损坏。
在配置过温保护装置时，需要考虑发电机的绕组类型和环境温度。
发电机定子单相接地故障电流的计算和测试
22第44卷 第4期2021年4月Vol.44 No.4Apr.2021水 电 站 机 电 技 术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station1 引言发电机定子接地故障是最常见的发电机故障，大型发电机组在发生接地故障时会产生较大的对地电容电流，为将接地故障电流限制在允许范围内，中性点常采用消弧线圈接地方式运行，而测试发电机定子单相接地故障电流是为了检验发电机在发生单相接地时消弧线圈是否能够有效地补偿故障电流，保证接地电弧瞬间熄灭，以消除弧光间歇接地过电压，防止事故进一步扩大为匝间或相间短路。
需要知道发电机单相接地故障电流的大小，究其原因，主要有3点。
（1）发电机的定子一点接地保护动作出口方式的整定和这个电流大小有关。
根据DLT 684-2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》的规定，当发电机定子单相接地故障电流大小超过规定值，发电机定子一点接地保护动作后就必须出口跳闸停机，而小于这个值，则允许保护仅动作于告警，由运行值班人员确认后，采取转移负荷解列停机的方式进行处置。
（2）知道中性点不接地时发电机单相接地故障电容电流的大小后，与消弧线圈标注的补偿电流比较，可以定性地判断消弧线圈是否工作在欠补偿状态。
（3）消弧线圈投入后发电机单相接地故障电流必须小于制造厂的规定，制造厂无明确规定时，这个电流应小于15 A，否则在运行中发生定子绕组内部单相接地故障，有可能对定子铁心造成不可修复的损伤。
本文以万安水力发电厂1号发电机为例，通过简单估算和现场实测这两种方法对发电机定子单相接地故障电流进行讨论，所得结论不一定适合其它发电厂，仅供同行参考。
2 发电机定子单相接地故障电流的计算发电机定子单相接地故障点可能在定子绕组从机端到中性点的任意位置，但因为机端对地电压最高，所以在机端发生单相接地故障时故障电流最大，因此，我们只计算机端单相接地时的故障电流。
发电机转子接地保护整定值调试简单方法
发电机转子接地保护整定值调试简单方法最近调试一台金山热联电厂12MW发电机组保护，其中转子一点接地保护动作整定值和二点接地压比整定值的测试方法供同仁参考。
转子接地保护采用南京磐能DMP3380的微机保护。
一、保护整定值：1、一点接地Rs1—30KΩ、Tset1—4秒报警2、二点接地U2xb—2V、压比—8％、Tset3—0.5秒跳发电机开关，灭磁开关、关主汽门二、接地保护原理：S1和S2两个电子开关的状态受单元时钟脉冲所控制，当S1闭合时则S2会打开，当S1打开时则S2会闭合，两个开关通过打开和闭合的循环实现交替运行，由于其过程与打乒乓球的过程相类似，因而被称为乒乓式转子接地保护。
当转子线圈第1点发生接地，电阻小于保护整定值这一判据时，转子一点接地保护启动，一点接地保护动作后报警，并将数据进行存储。
当转子线圈发生第2点接地时，且距离第1点接地点位置﹥转子线圈总匝数8％时，转子二点接地保护动作跳闸。
三、测试方法：1、准备1台500Ω0.5A滑线电阻。
2、准备1只47kΩ电位器0.05w(100v)。
3、发电机停用状态，防止倒回到发电机转子，拆开发电机转子过来到DMP3380的二根﹢、﹣电压线及E（大轴接地电刷过来的接地线）。
4、外加稳定直流50V接到DMP3380对应转子电压﹢、﹣端子。
5、﹢、﹣电压之间，并联1只500Ω滑线电阻（模拟转子线圈）。
6、将47kΩ电位器滑到最大电阻值，电位器一头接地（即接大轴E线），另一头接500Ω滑线电阻的﹢极。
7、将转子一点接地报警延时临时改零秒，缓慢减小47kΩ电位器电阻值，直至一点接地报警，检查DMP338 0面板液晶显示一点接地的欧姆数与整定值及电位器电阻值一致。
8、将500Ω滑线电阻滑动臂靠足到﹢极，并将滑动臂接E（大轴）。
9、将滑线电阻滑动臂向﹣极缓慢滑动，直至二点接地保护动作。
10、测量滑动臂与﹢极的电压4V，与整定值压比8％符合。
上海新光工程技术有限公司张耀龙2020年4月。
接地故障保护的设置和整定三
接地故障保护的设置和整定三近年来，随着我国电力行业的快速发展，电力系统的安全性越来越受到重视。
而接地故障保护是电力系统中的一项重要保护措施。
为了确保电力系统的安全和稳定运行，需要进行接地故障保护的设置和整定。
本文将从接地故障保护的基本原理、接地故障保护的设置和整定三个方面进行论述。
接地故障保护的基本原理接地故障保护是指当电力设备中出现接地故障时，及时保护该设备避免对整个电力系统造成不良影响。
接地故障保护的基本原理是依据故障电流，通过对电流进行检测和比较，保护系统能够自动地隔离故障点，防止故障扩散，保证电力系统的正常运行。
接地故障保护常常使用电动机保护继电器和过流保护继电器等技术进行实现。
当电力设备发生接地故障时，通过检测电流来确定故障的位置，并及时地切断电路，以保护电力设备和整个电力系统。
接地故障保护的设置接地故障保护的设置涉及到接地保护的类型与数量的选择，以及接地故障保护的灵敏度、触发时间等各种参数的设置。
在设置接地故障保护时需要考虑到以下几个方面:1.不同的电力设备对接地故障保护的要求不同，比如发电机、变压器、线路等设备的接地保护类型和数量不同。
2.考虑到安全性和可靠性，需要选择多种接地故障保护，以防止单一故障保护的失效。
3.每个接地故障保护必须有独立的检测和比较装置，以确保故障信号的正确性。
4.需要考虑到灵敏度和触发时间，以确保精确地识别和隔离接地故障。
接地故障保护的整定接地故障保护的整定是指在电力系统中运行过程中，对接地故障保护的灵敏度、触发时间等参数进行调整，以确保故障保护的准确性。
接地故障保护整定时需要考虑到以下几点：1.低灵敏度将导致故障保护的失效，而高灵敏度会引起误动作，因此需要根据电力设备的具体情况找到合适的灵敏度。
2.故障保护的触发时间需要根据不同设备的接地电感、电容和其他特性来决定。
3.还需要考虑到电场分布的不均匀性和故障保护的复杂性等因素，综合考虑进行整定。
4.在整定接地故障保护时，需要与其他保护装置进行协调，确保系统的互动性能。
例析发电机定子接地保护动作及处理方法
例析发电机定子接地保护动作及处理方法随着电力事业在我国的飞速发展，一些地区开始呈现出小电网大机组的特征，再加之单机容量的不断增大，使得定子接地保护越来越重要。
一般情况下发电机中性点都采用经高阻抗接地的方式或不接地的方式，如果定子绕组采用单相接地，就可能会导致匝间短路或发电机定子绕组相间，因为发电机电压系统在流过故障点时对地的电容电流而生成的电弧可能会将铁芯灼伤。
1 发电机定子接地保护的要求大型发电机的结构比较复杂，一旦损坏会很难修复，并且大型发电机在整个系统中的地位十分重要，所以需要在大型发电机上安装无动作死区，且灵敏度较高的定子单相接地保护。
针对于主变压器直接连接的大规模的发电机定子单相接地保护的要求是可以查出发电机中性点周围保护范围为100%的接地故障，并且要求还需要可以监测出水内冷发电机中性点附近的绕组绝缘下降，绝缘水平会因为中性点附近的漏水现象而降低，不断的漏水现象还可能导致线棒在相邻线槽中绝缘或者同一线槽的损坏，进而引发相间短路或匝间短路。
出线端附近如果出线接地故障，发电机中性点对地电压的升高会导致靠近中性点的绝缘下降以及发生部分闪络，最终引发两点接地故障和发电机的严重损坏。
在母线上直接联接着的发电机定子绕组如果出线单相接地故障，在忽略消弧线圈的补偿作用并且发电机电压网络的接地电容电流超过5A的时候，应当安装跳闸与动作的接地保护。
然而，如果没有设置安装专门的定子绕组接地保护，那么可以利用与母线电压互感器连接的绝缘监视设备产生信号。
在发电机电压回路三相对地电容电流超过5A 的情况下，应当安装消弧线圈予以补偿，如果三相对地电容电流少于5A的情况下，可以在接地点运行少许时间之后适时移转负荷和停机。
据此我们认为接地电容电流大于5A的情况下，铁芯由于灼伤严重将很难修复；如果接地电容电流少于5A的情况下，铁芯只是被轻微灼伤。
事实上在运行中，定子铁芯可以被允许存在适当的损坏，被熔化铁芯的体积和被熔化的迭片数量和铁芯被灼伤的程度都需要限制在一点的范围内。
发电机出口PT高压熔断器与发电机定子接地保护的配合校验
发电机出口PT高压熔断器与发电机定子接地保护的配合校验通过发电机的中性点接地方式进行分析，对发电机中性点接地变压器选型进行计算，指出发电机中性点接地变压器的参数选择与发电机定子一点接地保护相配合。
在发电机定子绕组绝缘电气强度有较高安全系数的情况下，根据接地电阻所确定的故障电流大小，确定发电出口PT发生单相接地是否能引起接地保护动作。
标签：发电机；中性点；接地变压器；一点定子接地保护；熔断器随着发电机单机容量的不断增大，发电机定子绕组对地电容不断增加，相应的单相接地电流不断增加，发电机一旦发生单相接地故障，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。
当接地电流较大时，能在故障点引起电弧，造成定子绕组和定子铁芯烧伤，甚至扩大为相间或匝间短路。
定子绕组单相接地保护在预防内部故障的发生中起重要作用，该保护的可靠与灵敏动作可大大降低发展成更为严重的内部短路故障的几率，减小发展成为对定子损伤更严重故障的可能。
1、发电机定子单相接地电流电压值假设故障点位于定子绕组A相距中性点α处，α为中性点到故障点的匝数占一相串联的总匝数的百分比，由于接地电流非常小，定子绕组感抗又远小于对地容抗，可完全忽略定子绕组感抗压降，这样定子绕组任意一相和任意一點的零序电压，即故障点的零序电压：；故障点的零序电流：；——故障点零序电压，——故障点的零序电流。
可见，发电机的零序电压和零序电流均与α成正比，当α≈1即发电机线附近此时零序电压和零序电流最大。
2、发电机机端附近定子接地电流计算某百万机工程发电机经接地变压器接地，升压站为双母线设置，经220kV 线路送出。
发电机定子绕组发生一点接地故障时，接地故障电流的大小主要取决于定子绕组每相对地电容值的大小及接地点的位置。
对该工程发电机绕组一点接地故障电流进行计算，计算过程如下：发电机定子绕组单相对地电容值；发电机出口至升压主变低压绕组间每相对地等值电容；励磁变每相对地等值电容；发变组回路的总电容为以上各项电容累加电容值：；从发电机端看入的每相对地等值容抗：；从发电机星形中性点看入的对地容抗：；发电机端发生定子绕组一点接地故障时的故障电流值为（取发电机额定电压为=27kV）：=3.85A机端发生定子绕组一点接地故障时的故障电流已超过规程规定的允许值，因而须按照ANSI/IEEE C37.101“发电机接地保护导则”的要求在发电机中性点与地之间接入接地变压器或消弧线圈，本工程采用接地变压器。
发电机定子、转子接地保护
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
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
•
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•
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•
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Cf
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•
EC
•
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（a）电路图
• U
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(1 )
•
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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
•
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•
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•
•
•
U
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EC
EA
•
U d 0
1
•
(U
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•
U
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•
U
CD
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•
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。
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发电机定子接地保护的整定
发电机是电力系统中的重要设备，其稳定运行对于电力系统的正常
运行至关重要。
发电机定子接地是指将发电机定子中的一点（或多点）与地电势相连，以实现对发电机定子绝缘的保护。
本文将讨论发电机
定子接地保护的整定方法和相关概念。
一、发电机定子接地保护概述
发电机定子接地保护是电力系统中必不可少的一环。
由于发电机定
子绝缘材料和结构的缺陷或老化，以及外界因素的影响，定子出现接
地故障的概率是存在的。
一旦发生接地故障，不仅会对发电机本身造
成损坏，还可能引发其他设备的故障，甚至导致整个电力系统的崩溃。
因此，发电机定子接地保护的设置和整定至关重要。
发电机定子接地保护主要是通过对定子电流和定子绕组电压进行监
测和保护。
当定子电流或定子绕组电压超过设定的阈值时，保护装置
将发出信号，触发断路器或其他相关保护设备的动作，以隔离故障的
发生并保护发电机的安全运行。
二、发电机定子接地保护的整定方法
1. 定子电流保护整定
定子电流保护是发电机定子接地保护的核心。
通过监测定子电流的
大小，可以及时发现接地故障并采取相应的保护措施。
整定定子电流
保护需要考虑发电机的额定电流、发电机连接方式、绕组的抗阻性质
等因素。
对于大型发电机来说，通常会采用不同的定子电流保护元件，如电流互感器、电流差动保护装置等，同时还需要结合主保护和备用保护进行整定。
整定时需要根据发电机的参数和运行状态，选择合适的整定参数，确保及时准确地检测到接地故障。
2. 定子绕组电压保护整定
定子绕组电压保护是发电机定子接地保护的补充手段，可以通过监测定子绕组电压的大小和变化趋势，判断是否存在接地故障。
定子绕组电压保护可以对接地故障进行早期的故障判断，提高故障检测的准确性和灵敏度。
在整定定子绕组电压保护时，需要考虑电力系统的工频电压变化范围、发电机电压的额定值、绕组抗阻性质等因素。
选取适当的整定参数，能够及时监测到发电机定子绕组是否存在接地故障，并触发相应的保护动作。
三、发电机定子接地保护的实施和维护
发电机定子接地保护的实施和维护是保证其可靠性和稳定性的重要环节。
在实施过程中，需要充分考虑发电机的特点和实际运行条件，合理布置保护装置和测量元件，并确保保护装置与其他电气设备的协调工作。
定期巡检和维护对于保证发电机定子接地保护的可靠性至关重要。
定期进行保护装置的功能检测、测量元件的校验和保护参数的定期整
定，能够及时发现和排除潜在故障，确保发电机定子接地保护装置的
正常运行。
四、结论
发电机定子接地保护的整定是保证发电机安全运行的重要措施之一。
通过合理选择和设置保护装置，进行适当的整定和定期维护，可以及
时发现接地故障并采取相应措施，保证发电机的稳定运行。
但需要注
意的是，整定发电机定子接地保护时需要根据具体情况进行，并与其
他保护装置协调工作，以提高整个电力系统的安全性和可靠性。