淺析發電機轉子一點接地的查找和處理

【摘?要】文章首先對某廠當中的一臺發電機組在日常工作狀態下的運行情況進行了分析，然后闡述了發電機轉子具有的接地保護功能的構成以及特點，在基礎上探究了轉子接地保護為什么會發出錯誤信號，最后，制定了相應的解決方案。

【關鍵詞】發電機;轉子;一點接地;查找;處理

發電機工作過程中，因為炭刷運行中會受到油、粉塵影響，或是受潮等，所以，經常會出現轉子一點接地這種情況。假如在實際運行的時候，勵磁回路中其他某一部位再有一點接地現象發生，那么必然引發兩點接地故障，此時在短路處流過的電流會變得非常大，轉子絕緣有可能會被破壞，轉子鐵心也有可能被燒壞，嚴重時還有可能使發電機出現激烈震動情況。因此，針對發電機轉子運行，做好查找以及處理一點接地問題極其重要。對此，筆者做了下述討論。

一、簡述某廠當中的發電機組和勵磁系統

筆者選擇某廠中一臺汽輪發電機進行研究，此發電機是三相交流隱極式，運用空氣冷卻器對發電機定子、轉子進行冷卻的方式。其中發電機轉子繞組以及定子繞組都運用了F級絕緣。

二、對發電機轉子接地裝置的工作原理進行介紹

發電機中轉子一點接地這種裝置，對注入式轉子與地相接的保護原理進行了合理運用，在轉子繞組一段或兩端和大軸中間加入電壓，通常此電壓值為48V，運用定時切換裝置中電子開關的方式，計算轉子對地產生絕緣效果的電阻值，其中加入的電壓是保護裝置自身產生的。轉子一點接地這種保護方式可以運用轉子繞組引出方式，對轉子接地保護的工作原理進行選擇，如，單端注入式、雙端注入式等，然后在轉子繞組兩端和大軸中間加入電壓。最后，運用定時切換裝置中的電子開關，使外加電源模塊對偏移方波電壓進行輸出，進而計算出一點接地的電阻值，防止發電機轉子運轉影響大軸。

三、分析發電機中轉子一點接地發出報警的原因

（一）故障現象與檢查現場的實際情況

當此機組當中DCS系統發出報警信號以后，專業維修人員達到設備安裝地點進行檢查，監測到轉子接地裝置的接地電阻值波動范圍在0.3K至300K，一點接地裝置持續發出報警信號。同時，專業工作者到現場使用萬能表監測到電壓波動幅度也非常大。此外，對轉子滑環處進行檢查，發現沒有積灰情況、沒有明顯積油;對勵磁整流盤進行檢查，沒有發現接地情況以及無雜物;對大軸與炭刷接觸位置進行檢查，沒有較多的油漬，取下大軸接地炭刷以后，轉子接地裝置的接地電阻值非常穩定。最后，專業工作者清理了炭刷與大軸，此時發電機轉子接地裝置不再發出報警信號。

（二）分析其原因

實際上發電機中轉子保護裝置即雙端注入式保護，當大軸與炭刷不能有效銜接時，注入轉子接地裝置當中的脈沖電源就不會形成回路，而且回路中根本監測不到任何電流，這樣裝置就不能獲取到電阻信息，因此，回路電阻中就會出現劇烈波動，促使轉子保護裝置發出報警信號。這時專業工作者就會到現場使用萬能表對磁力影響電壓出現波動的情況進行測量，因為大軸炭刷沒有與地接觸，致使勵磁回路不再與大地接觸，這時測量負對地以及正對地的波動非常大。當接地炭刷與地接觸以后，轉子回路與地間會有個基準點，因此，再次進行測量的時候，波動將會減小。

發電機中轉子大軸如果不干凈，那么大軸和炭刷就無法有效接觸，這是引發轉子接地裝置發出報警信號的主要原因。所以，需要定期對轉子積灰進行清除。定期檢查轉子引下線、炭刷架和集電環集點環，如果發現存在污漬，要及時做好污漬清理工作，同時，還要預防出現發電機軸瓦漏油的情況出現，進而影響發電機不能正常工作。此外，針對轉子保護裝置的運作，還應該做好防潮處理。想要防止發電機出現轉子一點接地的情況，應該確保發電機室中的濕度以及溫度不超出設計范圍，有效預防轉子結露以及受潮的情況發生。

四、探究發電機大軸接地的查找以及處理

軸電壓實際上是發電子中轉子在全速旋轉的狀態下，在轉子兩側出現的電位差。對引發軸電壓出現的原因進行分析，具體如下：定子鐵心局部產生較大的磁阻;勵磁電源當中存在高次諧波;高速蒸汽引發靜電出現;發電機轉子和定子之間的間隙不均勻等。特別是高速蒸汽引發靜電出現這個原因導致軸帶電荷，有時此種軸電壓非常高，可是很難向發電機勵側傳輸。因為軸瓦位置存在油膜，導致旋轉大軸不能與大地接觸，大軸在旋轉過程中自身是不與地相接的，此種性質的軸電壓即容易損壞發電機油膜以及軸承，一般會運用在發電機軸承上安裝炭刷的方法解決。當汽側油膜與大地短接的時候，會重新分配轉子軸電壓，發電機的勵側油膜壓降會變大，因此，應該對油膜上存在的電流密度進行分析，確保不會發生擊穿油膜的情況。當接地炭刷不能良好接觸的時候，軸電壓產出的電流有可能會燒傷軸瓦以及軸頸，同時，接地炭刷與保護盤間存在的電纜受到強磁場影響，會產生非常高的電勢，此電勢護對轉子裝置具有的保護功能造成影響，極有可能轉子接地裝置誤動的情況發生。

大軸接地炭刷運轉過程中會受到油污影響，進而使轉子保護裝置保護以及軸電壓分布受到嚴重影響。所以，工作人員必須定期對發電機接地炭刷進行檢查以及維修，同時，還應該查看大軸與炭刷之間接觸是否良好、大軸油污清理是否到位，進而確保大軸與大地有效接觸。

結束語

綜上所述，通過運行實踐會發現發電機的大軸接地以及軸電壓情況好壞，決定著轉子接地裝置是否能夠正常工作。大軸接地能夠起到穩定軸壓分布和葉片上產生的靜電荷屏蔽靜電子、預防轉子保護誤動的情況，平時應該重視大軸接地保養以及維修，進而促使發電機轉子裝置穩定運行。

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作者簡介：

朱克，單位名稱：重慶豐盛三峰環保發電有限公司，出生年月：1975 年 06 月??性別：男??民族：漢族??籍貫：重慶銅梁，學歷：大學本科??職稱：助理工程師??研究方向：電氣工程。

（作者單位：重慶豐盛三峰環保發電有限公司）