陶东
四川川投田湾河开发有限责任公司四川省成都市610041
摘要：水轮发电机因具备发电优势，现已成为水力发电厂主要设备之一。在水轮发电机运行过程中，技术难点在于对接地点的选择。基于对水轮发电机转子一点接地故障分析以及处理问题的探究，本文着重介绍发电机转子一点接地故障点的查找方法，并分析这些方法的优缺点，通过对这些优缺点的研究，探究这些方法对应的适用范围，旨在利用这些水轮发电机转子一点接地故障的研究，为水轮发电机的转子一点接地故障处理提供参考。
关键词：水轮发电机；转子一点接地；故障分析；故障处理
1引言
水轮发电机运行过程中，由于发电机转子不受磁场分布的影响，因此在水轮发电机转子一点接地的情况下依旧可以继续运行。但这种情况之下，如果发电机长时间运行，则会对接地点产生烧灼，随着发电机运行的时间，接地点将会越烧越大，容易引发接地事故，非常不利于水轮发电机的正常运行，且不具备安全性。一旦在发电机一点接地的情况下再发生一点接地，则会造成两点接地故障，造成转子铁芯等零件的烧损，如果单边磁拉力过大，则会导致转子擦伤定子铁芯等事故的发生。水轮发电机转子一点接地故障会对水轮发电机的正常使用以及操作安全带来严重影响，一旦电机出现转子一点接地故障，应第一时间进行排查处理，及时控制缺陷对水轮发电机造成的影响，避免对发电企业造成损失。
2水轮发电机转子一点接地故障研究
2.1水轮发电机转子一点接地故障处理过程
一般情况下，水轮发电机转子一点接地故障的发生并不受转子接地的温度、转速等因素的影响。转子一点接地通常采用接地电阻较小的金属性接地，整个机组的运行状态则会影响到接地的稳定性，通常出现不稳定接地的事故，往往只在特定的情况下，因此，水轮发电机一点接地故障原因不易查找，需根据实际情况，以及经过多次的接地测试才能够找出具体接地故障产生的位置，较为常用的交流耐压烧穿法则是利用励磁回路产生一点接地时的阻力，以确认接地位置在两滑环之内的绕组位置，当发生一点接地后，应第一时间将碳刷进行拔出，断开励磁电缆与转子的绕组，而后对转子绕组一级励磁电缆分别进行摇绝缘。此时，如果滑环的地绝缘数值为零，那么产生接地故障的接地点则位于两滑环间的转子绕组上。如果滑环的地绝缘数值过高，则表示产生接地故障的接地点位于励磁电缆上。绝大多数发电机转子一点接地故障都位于两滑环之间的转子绕组上，因此在对接地点的实际距离进行确定时，可用同样的方法进行接地磁极号的确定[1]。
2.2水轮发电机转子接地故障的危害
水轮发电机转子接地故障会对发电机造成严重危害，在发电机正常运作时，发电机内的转子电压高达几百伏，而励磁回路中的对地电压极大，一旦水轮发电机转子接地产生故障，或者当历励磁回路与转子绕组发生同时接地，则会对发电机内部产生严重危害。两点接地事故会造成发电机转子某一点接地后产生高压电流，使励磁回路内的对地电压迅速升高，引发励磁回路金属性的接地事故。这种情况下，应第一时间将励磁回路控制开关切断，关闭励磁回路中的电压通道，为防止受到电压作用的影响，可能击穿励磁回路绝缘较为薄弱的地方，造成二次接地事故。水轮发电机转子一点接地故障容易引发电流的短路，造成转子本体的烧伤，机体内部的气隙磁场分布不均，则会造成发电机的内部震动，对水轮发电机内部零件产生损耗，引发相关企业的经济损失。
3发电机转子一点接地的查找方法
3.1转子一点接地的传统查找方法
发电机转子一点接地的传统查找方法是将转子绕组与励磁装置分割开来，利用绝缘兆欧表对转子绕组进行观察和检测，这一环节应在较暗的环境内进行，避免光线对转子绕组观察造成的影响。通过绝缘兆欧表的电击，能够将转子绕组周围的铁芯进行放电，进而产生火星，再根据火星的实际位置，便能够准确找出发电机转子一点接地故障的接地点。应注意，转子一点接地的传统查找方法并不适合金属性接地情况，金属性接地只能利用切断磁极间连接，再对所分开的两部分转子绕组进行测量，得出每一部分的绝缘电阻，通过对部分磁极进行多次查找的方法，得出最终的接地点位置。转子一点接地的传统查找方法具有一定的局限性，而且查找过程工作量较为繁重，消耗时间较长，但转子一点接地的传统查找方法的显著优势是接地点准确性较高，查找结果可靠[2]。
3.2交流压降方法
交流压降方法对于水轮发电机转子一点接地故障的确认具有抗误差值的优势。通过将电压转变成为交流电压的方式，利用公式进行接地点磁极号的计算，在测量测量回路过程中接触电阻。相比直流压降方法，交流压降方法对电阻的影响更小，但受到周围环境因素等影响，电磁场的干扰较大。因此，交流压降方法在同一机组内，受到转子磁极的交流阻抗值误差较高。在进行交流压降方法时应注意，当发电站转子处于不稳定的接地点情况下，采用公式计算对高阻抗接地进行磁极号计算则是不正确的，在对水轮发电机转子的接地点进行确定时，采用交流压降法需保证转子的状态是低阻抗接地，且较为稳定[3]。
3.3直流压降方法
直流压降方法与交流压降方法较为类似，都能够减少误差值，但为了保证最终的结果更为精准，往往会采用多次测算的方式进行三次加压。三次加压工作的前两项任务是保证测量电流流经接地点，这时一旦接地点出现变化，或者电流过大等情况的出现，则会造成接地点的烧灼，致使接地电阻的实际数值产生一定变化。因此，在对发电机转子一点接地故障进行直流压降法检测时，首先应采用万用表初测接地电阻的实际数值，紧接着确定稳定接地情况下电阻的欧姆值，进行直流电阻数值的检测，这时应让电阻通过较小的电流。
4结论
水轮发电机转子一点接地故障发生后，应第一时间侦查现场情况并进行分析，根据不同类型的接地故障以及现场环境，选择最为适宜的故障检查与处理方法。绝大多数的水轮发电机转子一点接地故障，都可采用极间连线电流的方法对接地故障地点进行查找确认，针对一些接地情况复杂的水轮发电一点转子接地故障事故，可同时采用多种故障检测方法，便于更加准确的找出水轮发电机的接地故障点。
参考文献：
[1]王斌.发电机转子一点接地故障分析及处理[J].石油技师，2018（01）：68-73.
[2]刘侠，刘贞超，黄焱.水轮发电机转子一点接地故障分析及处理[J].大电机技术，2017（06）：40-43.
[3]虞小兵.水轮发电机组转子一点接地故障分析与处理[J].水电站机电技术，2015，38（12）：42-44.