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转子一点接地保护 一、发电机励磁回路接地故障的危害 发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们 的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。当转子绝缘损坏时，就可能 引起励磁回路接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发 生两点接地故障。 励磁回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的 危害。那么对于励磁回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故 障，因为在一点接地故障后，励磁回路对地电压将有所增高，就有可能再发生第 二个接地故障点。发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为： (1)转子绕组的一部分被短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电 机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。 (2)转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大(通常以1500A 为界限) ，就 可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。 (3) 由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转子发生缓慢变形 而形成偏心，进一步加剧振动。 二、直流电桥原理构成的励磁绕组两点接地保护的工作原理 1、原理 按直流电桥原理构成的励磁绕组两点接地保护如图7-10 所示。可调电阻只 接于励磁绕组的两端。当发现励磁绕组一点(例如K1 点)接地后，励磁绕组的直 流电阻被分成r1 和r2 两部分，这时运行人员接通按钮SB，并调节电阻R ，以改 变r3 和r4 ，使电桥平衡(r1/r2=r3/r4) ，此时毫伏表mV 的指示最小(理论上为零) 。 然后，断开SB 而将连接片XB 接通，投入励磁绕组两点接地保护。这时由于电 桥平衡，故继电器K 内因无电流或流有很小的不平衡电流而不动作。当励磁绕 组再有一点(例如K2 点)接地时，已调整好的电桥平衡关系被破坏，继电器K 内 将有电流流过，其大小与K2 点离K1 点的距离有关。K2 与K1 间的距离愈大， 电桥愈不平衡，继电器K 中的电流愈大，只要这个电流大于K 的整定电流，它 就动作，跳开发电机。 在继电器K 的线圈回路中串接电感L 的目的，是阻止交流电流分量对保护 动作的影响。 2 、特点 (1)若第二点接地距第一点接地点较近，两点接地保护不会动作，即有死区。 (2)若第一接地点发生在转子滑环附近，则不论第二个接地点在何处，保护 都不会动作(因无法投保护) 。 (3)对于具有直流励磁机的发电机，如第一个接地点发生在励磁机励磁回路 时，保护也不能使用。因为当调节磁场变阻器时，会破坏电桥的平衡，使保护误 动作。 (4)本保护装置只能转子一点接地后投入，如果第二点接地发生得很快，保 护来不及投入。 三、乒乓式发电机转子一点接地保护动作原理 乒乓式转子一点接地保护动作原理分析图，如图7-14 所示，S1、S2 是两个 电子开关，由时钟脉冲控制它们的状态为：S1 闭合时S2 打开，S1 打开时S2 闭 合，两者像打乒乓球一样循环交替地闭合又打开，因此称之为乒乓式转子一点接 地保护。 设发电机转子绕组的K 点经 电阻一点接地， 为励磁电压， 为转子 R U U jd L 1 正极与K 点之间的电压， 为K 点与转子负极之间的电压。S1 闭合S2 打开时， U 2 直流稳态电流为 U I 1 1 (7-25) R R 0 e S2 闭合S1 打开时，直流稳态电流为 U I 2 2 (7-26) R R 0 e U 1