发电机励磁回路接地保护调试

1、励磁回路一点接地保护

发电机正常运行时，励磁回路与地之间有一定的绝缘电阻和分布电容。当励磁绕组绝缘严重下降或损坏时，会引起励磁回路的接地故障，最常见的是励磁回路一点接地故障。发生励磁回路一点接地故障时，由于没有形成接地电流通路，所以对发电机运行没有直接影响。但是发生一点接地故障后，励磁回路对地电压将升高，在某些条件下会诱发第二点接地，励磁回路发生两点接地故障将严重损坏发电机。因此，发电机必须装设灵敏的励磁回路一点接地保护，保护作用于信号，以便通知值班人员采取措施。
励磁回路的一点接地保护，除简单、可靠这些一般要求之外，还要求能够反应在励磁回路中任一点发生的接地故障，并且要求有足够的灵敏度。在评价励磁回路一点接地保护时，灵敏度是用故障点对地之间的过渡电阻大小来定义，若过渡电阻为Rg，保护装置处于动作边界上，则称保护装置在该点的灵敏度为Rg（Ω）。

励磁回路一点接地保护原理有定期检测电路、电桥式和外加电压式，他们能反应励磁回路故障和对地绝缘的降低。

(1)励磁回路一点接地检查装置

(2)叠加直流电压式一点接地保护

保护原理：

这种保护采用了新型的叠加直流方法，叠加源电压一般为50V，内阻>50kΩ。利用微机智能化测量，克服了传统保护中绕组正负极灵敏度不均匀的缺点，能准确地计算出转子对地的绝缘电阻值，范围可达200kΩ。转子分布电容对测量无影响。发电机启动过程中，转子无电压时，保护并不失去作用，保护引入转子负极与大轴接地线。

当K接通时，测控装置的电流为：

当K断开时，测控装置的电流为：

由此可知Rg的大小。

（3）外加交流电压式一点接地保护

保护原理接线图如图所示，经辅助电压互感器TVA将一交流电压U0，经过一普通电流继电器K和一隔直耦合电容C，叠加到励磁绕组的一端与地之间，就构成了简单的叠加交流电压式一点接地保护。继电器的动作电流，要躲过正常情况下流过继电器的不平衡电流。当励磁绕组上某一点经过渡电阻Rf接地时，流过继电器的电流大于整定值时，继电器动作。

（4）微机型切换采样式一点接地保护

基于切换采样原理的励磁回路一点接地微机保护原理如图所示。接地故障点k将转子绕组分为α和1-α两部分（α为转子绕组的百分数），Rg为故障点过渡电阻，由四个电阻R和一个信号电阻R1组成两个网孔的直流电路。图中两个电子开关S1和S2轮流接通。

微机型切换采样式一点接地保护方案在S1、S2切换过程中允许直流励磁电压由E改变为E＇,不象传统的模拟保护方案那样在切换过程中必须保持直流励磁电压E的恒定。

2、励磁回路两点接地保护

转子两点接地后短路电流大，励磁电流增加，可能烧坏绕组；气隙磁通失去平衡使机组剧烈振动；同时还会产生使轴系磁化等严重后果。

（1）保护构成原理

当发电机转子绕组两点接地时，其气隙磁场将发生畸变，在定子绕组中将产生2次谐波负序分量电势。转子两点接地保护即反应定子电压中2次谐波“负序”分量。

动作方程：

（2） 逻辑框图

在转子一点接地保护动作后，自动投入转子两点接地保护。转子两点接地保护的逻辑框图如图所示。

图中 Rg<Rg.E为转子一点接地保护动作条件。