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摘 要：水轮发电机运行状态的科学性和稳定性直接关系着水电站的整体运行效果，就其实际运行情况来看，存在严重的故障现象，因而加强水轮发电机转子动态接地故障原因分析，并进行积极合理的处理，具有一定的现实意义。本文就此进行简要分析，仅供相关人员参考。
关键词：水轮发电机转子；动态接地；故障分析；处理
水轮发电机转子是水轮发电机结构中的转动部分，其运行的稳定性和可靠性直接关系着水轮发电机的实际运行效果，一旦转子磁极部分存在动态接地状况，极易导致故障的形成，因而加强对故障原因的分析，并在此基础上提出切实可行的处理措施，能够有效的促进水轮发电机的正常运转。
1 水轮发电机转子接地保护综述
本文以某市生产的标准规格的水轮发电机为例进行研究，该水轮发电机额定容量为100MVA，额定电压为13.8kV，额定电流为4180A，转子电压为320V，转子电流为1225A。该水轮发电机在投入使用后运行情况良好。
该水轮发电机组采用符合国家相关质量检验标准的微机保护装置进行转子接地保护，采用切换采样原理，对转子绕组进行实时的计算，确保接地电阻以及接地位置的计算具有准确性和可靠性，在此基础上将所求得的转子接地电阻测算结果呈现在管理机的液晶屏幕上。在此种情况下，一旦水轮发电机的转子实际绝缘电阻呈现下降趋势时，转子一点接地保护动作能够自动发出报警信号，若接地位置继续改变直至达到标准值后，转子二店接地保护动作会自动跳闸并迫使水轮发电机停止运行，从而确保水轮发电机运行的安全性。
2 水轮发电机转子异常情况
一旦水路发电机转子出现异常情况，加算计监控系统会自动报警，并且管理机的液晶显示屏幕上回疆转子接地电阻的数值以及相关压力值等进行准确的显示，并将其与正常数值进行对比，从而为故障处理提供可靠的数据支撑。水轮发电机停止运转后，转子接地信号消失，若断开发电机开关并进行空载试验后，发现系统正常，且水轮发电机恢复正常使用。两日后，计算机监控系统再次想起报警信号，异常情况与上次存在一定程度的类似，按复归按钮后转子接地信号复归。在接下来的几日内，类似情况时而发生，停机检查却未能够发现明显的异常情况。
3 水轮发电机转子异常情况的原因分析
结合上述异常情况的实际特点进行综合性分析，并结合以往处理转子接地故障问题的实际经验，我们发现出现该种故障的原因具有一定的复杂性，可能与转子接地保护装置的不稳定存在联系，也可能是由转子磁极功率柜、转子滑环碳刷点那个外围设备出现故障而引起的。除此之外，也可能是转子磁极存在接地故障导致出现异常情况。
4 针对此种异常情况，进行现场检查、试验并进行有效的处理
在对保护装置进行检查的过程中，我们发现接地碳刷稳固性良好，实际接触状态也处于正常状态，在对其进行适当的清洁处理后，发現水轮发电机在重新开机后转子动态接地故障问题依然存在，因此我们可以明确，接地碳刷稳固性不足或由于清洁程度不够而引起的“假接地”现象的设想并不符合该水轮发电机接地故障的实际特点。
在对危机保护装置进行检查的过程中，并未发现明显的异常情况，为例确保故障检查的严谨性，我们进一步对微机保护装置本身进行检查，并进行合理的庄子一点接地保护继电器的外加设置，实验显示微机保护装置本身并不存在故障问题，因此可以排除。
在对转子磁极外围设备进行检查的过程中，主要对功率柜、输入输出刀闸以及转子滑环碳刷等进行合理且准确的检查。经检查发现，转子回路整体性良好，并不存在局部放电迹象，并且转子回路各接线部位良好，线头紧固，整体回路的绝缘电阻实际性能也比较好，并未发现明显的异常，因此可以排除由此导致的转子接地故障问题。
对转子滑环、碳刷、刷架进行吸扫后，开机试验检查，晶闸管励磁调节器的工作正常，但转子接地故障依然存在。去掉励磁电流，跳开发电机火磁开关FMK拉开晶闸管功率柜输入、输出刀闸。停机拆除挡风板检查，发现发电机转子的17-18号磁极引线与引线压板螺母的周围已烧成黑洞，拆下检查又发现引线压板螺栓已烧损2/3。原因是磁极引线压板螺母已松动，转子磁极在旋转过程中受离心力的作用，磁极引线与引线压板螺母之间产生位移，加上电磁力和机械力的共同作用，使磁极引线与引线压板螺母之间的绝缘磨损。因此当机组在静止状态时，因磁极引线与引线压板螺母分离而接地现象消失；当机组旋转时，转子磁极引线-引线压板螺母-螺栓-机架形成接地回路，引起动态接地放电，因而在引线压板螺母周围由于局部过热而烧成黑洞。
第二天开机时又出现“转子接地报警”信号。停机后又对该处进行拆开、包扎、固定处理，但开机试验时故障仍未消除。为了彻底查清故障原因，于是改变了习惯做法，先根据绕组电压分布法判断接地磁极位置大在24-25号之间，因而分别吊出24，25号磁极进行检查，发现25号磁极引线有放电烧黑迹象。对故障点清除碳黑，吹风清扫，并进行修复处理，引线包扎绝缘后，在室内（温度为18.8℃，湿度为66%）环境下对25号磁极进行了试验，试验数据如表1所示。分别将24，25号磁极吊装，对26-40号磁极的绝缘电阻进行明确，对组装后直流电阻进行检测，磁极间接触电阻的试验数据如表2所示。
表1 25号磁极试验数据
注：*为电压5V，电流5.95A时的侧值；**为电流61.5A。
表2 23-26号磁极间的接触电阻
各项试验数据均正常，开机试验时转子接地现象消除。因而该水轮发电机投入正常运行。
结束语
就水轮发电机转子动态接地故障的检查及处理过程来看，转子磁极的制造和检查安装工艺水平一般，转子磁极实际应用过程中极易受到离心力以及机械力的共同作用，从而导致磁极程序出现松动，严重影响实际绝缘效果，从而导致水轮发电机出现基地故障问题，影响水轮发电机的实际运行。因而在出现故障时，应当对转子动态接地故障原因进行统筹分析，结合水轮发电机的实际情况采取适宜的处理措施，从而促进转子磁极的制造、检修安装工艺的提升，确保水轮发电机的实际运行质量具有安全性和可靠性。
参考文献
[1]夏顺文.水轮发电机转子动态接地故障点的查找和处理[J].小水电，2014（6）.
[2]陈俊，王昀帆，严伟，沈全荣.励磁变压器低压侧单相接地故障在线识别方法[J].电力自动化设备，2014（11）.
[3]孙明.水轮电机转子动态接地故障问题分析[J].现代装饰（理论），2011（12）.
关键词：水轮发电机转子；动态接地；故障分析；处理
水轮发电机转子是水轮发电机结构中的转动部分，其运行的稳定性和可靠性直接关系着水轮发电机的实际运行效果，一旦转子磁极部分存在动态接地状况，极易导致故障的形成，因而加强对故障原因的分析，并在此基础上提出切实可行的处理措施，能够有效的促进水轮发电机的正常运转。
1 水轮发电机转子接地保护综述
本文以某市生产的标准规格的水轮发电机为例进行研究，该水轮发电机额定容量为100MVA，额定电压为13.8kV，额定电流为4180A，转子电压为320V，转子电流为1225A。该水轮发电机在投入使用后运行情况良好。
该水轮发电机组采用符合国家相关质量检验标准的微机保护装置进行转子接地保护，采用切换采样原理，对转子绕组进行实时的计算，确保接地电阻以及接地位置的计算具有准确性和可靠性，在此基础上将所求得的转子接地电阻测算结果呈现在管理机的液晶屏幕上。在此种情况下，一旦水轮发电机的转子实际绝缘电阻呈现下降趋势时，转子一点接地保护动作能够自动发出报警信号，若接地位置继续改变直至达到标准值后，转子二店接地保护动作会自动跳闸并迫使水轮发电机停止运行，从而确保水轮发电机运行的安全性。
2 水轮发电机转子异常情况
一旦水路发电机转子出现异常情况，加算计监控系统会自动报警，并且管理机的液晶显示屏幕上回疆转子接地电阻的数值以及相关压力值等进行准确的显示，并将其与正常数值进行对比，从而为故障处理提供可靠的数据支撑。水轮发电机停止运转后，转子接地信号消失，若断开发电机开关并进行空载试验后，发现系统正常，且水轮发电机恢复正常使用。两日后，计算机监控系统再次想起报警信号，异常情况与上次存在一定程度的类似，按复归按钮后转子接地信号复归。在接下来的几日内，类似情况时而发生，停机检查却未能够发现明显的异常情况。
3 水轮发电机转子异常情况的原因分析
结合上述异常情况的实际特点进行综合性分析，并结合以往处理转子接地故障问题的实际经验，我们发现出现该种故障的原因具有一定的复杂性，可能与转子接地保护装置的不稳定存在联系，也可能是由转子磁极功率柜、转子滑环碳刷点那个外围设备出现故障而引起的。除此之外，也可能是转子磁极存在接地故障导致出现异常情况。
4 针对此种异常情况，进行现场检查、试验并进行有效的处理
在对保护装置进行检查的过程中，我们发现接地碳刷稳固性良好，实际接触状态也处于正常状态，在对其进行适当的清洁处理后，发現水轮发电机在重新开机后转子动态接地故障问题依然存在，因此我们可以明确，接地碳刷稳固性不足或由于清洁程度不够而引起的“假接地”现象的设想并不符合该水轮发电机接地故障的实际特点。
在对危机保护装置进行检查的过程中，并未发现明显的异常情况，为例确保故障检查的严谨性，我们进一步对微机保护装置本身进行检查，并进行合理的庄子一点接地保护继电器的外加设置，实验显示微机保护装置本身并不存在故障问题，因此可以排除。
在对转子磁极外围设备进行检查的过程中，主要对功率柜、输入输出刀闸以及转子滑环碳刷等进行合理且准确的检查。经检查发现，转子回路整体性良好，并不存在局部放电迹象，并且转子回路各接线部位良好，线头紧固，整体回路的绝缘电阻实际性能也比较好，并未发现明显的异常，因此可以排除由此导致的转子接地故障问题。
对转子滑环、碳刷、刷架进行吸扫后，开机试验检查，晶闸管励磁调节器的工作正常，但转子接地故障依然存在。去掉励磁电流，跳开发电机火磁开关FMK拉开晶闸管功率柜输入、输出刀闸。停机拆除挡风板检查，发现发电机转子的17-18号磁极引线与引线压板螺母的周围已烧成黑洞，拆下检查又发现引线压板螺栓已烧损2/3。原因是磁极引线压板螺母已松动，转子磁极在旋转过程中受离心力的作用，磁极引线与引线压板螺母之间产生位移，加上电磁力和机械力的共同作用，使磁极引线与引线压板螺母之间的绝缘磨损。因此当机组在静止状态时，因磁极引线与引线压板螺母分离而接地现象消失；当机组旋转时，转子磁极引线-引线压板螺母-螺栓-机架形成接地回路，引起动态接地放电，因而在引线压板螺母周围由于局部过热而烧成黑洞。
第二天开机时又出现“转子接地报警”信号。停机后又对该处进行拆开、包扎、固定处理，但开机试验时故障仍未消除。为了彻底查清故障原因，于是改变了习惯做法，先根据绕组电压分布法判断接地磁极位置大在24-25号之间，因而分别吊出24，25号磁极进行检查，发现25号磁极引线有放电烧黑迹象。对故障点清除碳黑，吹风清扫，并进行修复处理，引线包扎绝缘后，在室内（温度为18.8℃，湿度为66%）环境下对25号磁极进行了试验，试验数据如表1所示。分别将24，25号磁极吊装，对26-40号磁极的绝缘电阻进行明确，对组装后直流电阻进行检测，磁极间接触电阻的试验数据如表2所示。
表1 25号磁极试验数据
注：*为电压5V，电流5.95A时的侧值；**为电流61.5A。
表2 23-26号磁极间的接触电阻
各项试验数据均正常，开机试验时转子接地现象消除。因而该水轮发电机投入正常运行。
结束语
就水轮发电机转子动态接地故障的检查及处理过程来看，转子磁极的制造和检查安装工艺水平一般，转子磁极实际应用过程中极易受到离心力以及机械力的共同作用，从而导致磁极程序出现松动，严重影响实际绝缘效果，从而导致水轮发电机出现基地故障问题，影响水轮发电机的实际运行。因而在出现故障时，应当对转子动态接地故障原因进行统筹分析，结合水轮发电机的实际情况采取适宜的处理措施，从而促进转子磁极的制造、检修安装工艺的提升，确保水轮发电机的实际运行质量具有安全性和可靠性。
参考文献
[1]夏顺文.水轮发电机转子动态接地故障点的查找和处理[J].小水电，2014（6）.
[2]陈俊，王昀帆，严伟，沈全荣.励磁变压器低压侧单相接地故障在线识别方法[J].电力自动化设备，2014（11）.
[3]孙明.水轮电机转子动态接地故障问题分析[J].现代装饰（理论），2011（12）.