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定子绕组与铁心之间的绝缘破坏就会发生定子绕组单相接地故障，这是发电机最常见的一种故障。随着发电机容量的增大，由于定子绕组对地电容增大和新型冷却技术的应用，定子绕组接地故障的危害更加严重，因此有必要对大型发电机组装设无死区的100％定子接地保护。
外加电源式定子绕组单相接地保护是目前应用比较广泛的100％定子接地保护。它是在发电机定子回路与大地之间外加一个信号电源。在正常运行时，这个信号电源不产生电流或很小，只有发生接地故障时，这个电源才产生相应频率的较大接地电流，使保护动作。目前，除直流电源外，国内外发电机外加电源式定子单相接地保护装置的电源频率有：12.5Hz，20Hz，25Hz，100Hz。而国内成功应用的是西门子公司生产的外加20Hz电源的定子单相接地保护和ABB公司生产的外加12.5HZ电源的定子单相接地保护。大亚湾核电站汽轮发电机组的定子单相接地保护采用的是ABB公司生产的外加12.5HZ电源的GIX104型保护装置，计划改造为西门子公司生产的微机型20Hz外加电源式定子单相接地保护。对于采用12.5HZ电源的保护，信号源都是按编码的方式间歇注入到定子回路，保护方案的判据严谨，并利用积分测量方法能够最大限度地减小因暂态和干扰信号造成保护误动的可能性，但该套保护装置调试、维护复杂。对于采用20Hz电源的保护，发电机中性点的接地方式以及外加电源的内阻对保护判据的灵敏度影响较大。本文详细分析了外加12.5Hz电源定子单相接地保护和外加20Hz电源定子单相接地保护的原理、等值电路等，并结合大亚湾核电站发电机定子接地保护案例分析，提出了外加12.5Hz电源定子单相接地保护故障的查找方法。本文主要作了以下工作：
(1)介绍外加电源式定子单相接地保护在国内的应用状况，并在此基础上分析了大亚湾核电站对外加电源式发电机定子接地保护的要求及其特点。
(2)详细分析了外加12.5Hz交流电源定子接地保护和外加20Hz交流电源定子接地保护的原理、等值电路及其特点。
(3)结合大亚湾核电站发电机定子单相接地保护维护实例，提出了发电机定子单相接地保护外部回路故障时的查找方法，并在此基础上分析了其它因素对发电机定子单相接地保护的影响。