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为什么现代大型发电机应装设100%的定子接地保护?

2024-12-03 14:53:45

针对100MW以下的发电机,规范要求装设的定子接地保护区域不应小于90%,而100MW及以上的发电机,则需要达到100%的保护范围。这一要求的提出,主要是基于对发电机中性点附近发生接地故障可能性的考量。过去,对于发电机中性点附近是否可能首先发生接地故障,业内曾有两种不同的看法。一种观点认为,由于发电机定子绕组是全绝缘设计,并且中性点和机端的绝缘水平相同,因此中性点的运行电压较低,故接地故障通常不会首先在中性点附近出现。另一种观点则认为,如果定子绕组绝缘破坏的原因是机械因素,比如水内冷发电机的漏水、冷却风扇叶片断裂飞出等情况,中性点附近发生接地故障的可能性依然存在。此外,如果中性点附近的绝缘水平已经下降,但尚未达到定子接地继电器能够检测的水平,这种情况下存在极大的安全隐患。一旦在机端再次发生接地故障,导致中性点电位升高至相电压水平,中性点附近绝缘水平已经下降的部位便有可能在这一电压作用下发生击穿,从而引发严重的相间或匝间短路。我国曾有一台大型水轮发电机,在定子接地保护的死区范围内发生了接地故障,随后故障范围扩大,最终导致发电机严重损坏。这一案例警示我们,必须严格遵循100%定子接地保护的要求,以确保发电机的安全运行。