发电机大轴接地碳刷接触不良导致转子摘要：通过转子一点接地故障，探讨转子一点接地原理、碳刷与大轴之间接触 电阻影响，并提出了相应的对策关键词：乒乓式转子一点接地；接触电阻；接地电阻；接触不良某发电厂装机容量为2 X330MW，机组是采用上海电气公司的汽轮发电机组， 发电机型号为：QFSN-330-2,发电机的额定转速为3000r/min励磁系统采用南 京南瑞所研发的型号为SAVR-2000的自并励静态可控硅励磁，具有电压波形平稳、 响应速度快的特点机组保护装置采用CSC-300数字式发电机变压器组成套保护 装置，转子一点接地保护采用改进的"乒乓式〃转子一点接地保护1、 转子一点接地的危害转子发生一点接地后，无电流通过接地点，不形成电流回路，励磁电流仍然 保持正常，对发电机本身没有危害，但是转子绕组对地已经产生电压当系统发 生扰动时，极易造成两点接地，从而形成两点接地短路，有一部分的励磁绕组被 短路，其后果为：1）故障点流过很大的短路电流，接地电流有可能使转子磁化 和发生断路器跳闸事故，还有可能引起系统振荡、解列的恶性电力事故2）有 可能产生接地电弧，烧坏励磁绕组、转子本体以及铁芯3）转子磁场发生畸变， 造成力矩不平衡，引起机组的强烈振动，无功出力大幅降低。
4）转子局部通过 转子电流，引起局部发热，造成转子变形，从而使振动加剧2、 事故经过出现事故的机组为该电厂的#1发电机组，在发电机的正常运行情况下，转子 一点接地保护频繁发信，并且在大轴接地碳刷的位置不时有接触不良导致的火星 冒出（该厂的转子一点接地的保护定值为10KQ，当接地电阻小于10KQ时转子一 点接地信号报警）3、 保护原理与整定3.1、保护原理转子一点接地保护反映转子对大轴绝缘电阻的下降保护采用"乒乓式〃变电 桥原理，其设计思想为：通过S1、S2开关轮流切换，改变电桥两臂的电阻值大 小，通过求解三种状态下的回路方程，实现计算转子接地电阻和接地位置图1中U是额定励磁电压，R与R，为测量电阻，K为接地位置距离转子负极 的距离比例因子，Rg为被测的过渡电阻，由于采样时刻的不同额定励磁电压设为 U0 与 U0’转子一点接地保护原理如下：当S1接通，S2断开时：整理可得:当S1断开，S2接通时:整理可得:联合以上方程可得:由上式可以看出Rg与故障点的位置K无关，解决了因为励磁电压的变化而导 致接地电阻计算的误差问题通过上述计算可以得出过度电阻的大小与故障位置， 所以保护发信或动作判据为：Rg
我厂的转子一点接地保护全部为发信，不出口逻辑框图3.2、定值整定Rg为保护动作的转子接地绝缘电阻值，对于空冷汽轮发电机组来说，将Rg 整定为10KQ转子一点接地的保护动作时间Tz1可整定为4-10s，Tz2通常可整定为1-4s4、故障分析及处理4.1接触电阻对于保护的影响接地碳刷与大轴接触不良，产生的接触电阻对于乒乓式转子一点接地保护的 影响：乒乓式转子一点接地保护的两种状态：1、 S1合入，S2断开，对应测量回路的电流分别为I1和12；2、 S1断开，S2合入，对应测量回路的电流分别为I1‘和I2’为了简化分析，假设开关前后切换的两种状态的转子电压不变，公式中所取 的数据全部为采样值的稳态值；根据上述的原理公式可得，当不考虑接触电阻时 的接地电阻计算公式为：由此可知，当接触电阻Rx不变时，测量出的接地电阻偏大Rx，但当接触不 良时，接触电阻Rx往往是变化的，考虑最极端的情况，在开关切换的两种状态 下，接触电阻为0或Rx两种情况分别为：1、 状态1时接触电阻为Rx，状态2时的接触电阻为0；2、 状态1时接触电阻为0，状态2时的接触电阻为Rx第一种情况下，计算的接地电阻的计算公式为：可得误差为：可见，当△ Rg为正值时，保护计算的接地电阻值偏大，当△ Rg为负值时，保 护计算的接地电阻值偏小，同样第2种情况分析过程类似，保护计算的接地电阻 值同样可能偏大或偏小。
4.2、故障处理经过反复分析，排除了保护误动及保护本身的原因，同时排除了励磁系统的 故障，发现大轴接地碳刷与转子一点接地保护的同用为一个碳刷，这样接触不良， 将有可能导致测量的转子接地电阻偏小，当测量值小于保护定值（10 KQ）时，会 导致保护频繁发信，这是转子一点接地装置频繁发信的主要原因，因此将其进行 了改造，将转子一点接地保护退出，将一个接地碳刷改为两个，其中一个碳刷直 接接地，其另外一个碳刷供转子一点接地使用并且同时可靠接地，改造后频发报 警与碳刷冒火的故障完全消失，这样就可以为转子一点接地提供了稳定的电压参 考点，以防止由于某一个碳刷接触不良造成转子一点接地保护动作由此可见，大轴接地碳刷必须可靠接地，不仅要防止较大的轴电流威胁设备 安全，而且对转子一点接地保护有很大的影响参考文献：[1] 邵红权.转子一点接地保护误发信号原因分析.继电器，2004,32（6）： 60 64.[2] 杨星明.电力系统自动装置[M].北京，中国电力出版社.2001.[3] 孙国凯，霍利民.电力系统继电保护原理[M].北京：中国水利水电出版社， 2002.⑷吴延宾.大型发电机定转子接地保护运行分析[J].大电机技术，2009.2.。