发电机是电力系统中最重要的设备之一,其外壳都进行安全接地。发电机定子绕组与铁芯间的绝缘破坏,就形成了定子单相接地故障,这是一种最常见的发电机故障。发生定子单相接地后,接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。当接地电流较大能在故障点引起电弧时,将使定子绕组的绝缘和定子铁芯烧坏,也容易也展成危害更大的定子绕组相间或匝间短路,因此,应装设发电机定子绕组单相接地保护。
发电机单相接地允许值,见表7-1。当发电机单相接地电流不超过允许值时,单相接地保护可带时限动作于信号。
发电机定子绕组单相接地故障是发电机最常见的故障之一,也是最危险的故障之一。由于发电机定子绕组单相接地故障电流很小,所以按电力系统的接地规定,定子绕组接地电流≤5A时,不需要装设定子接地保护。但是,当发电机定子绕组发生单相接地故障时,若不及时发现并切除故障,将会导致发电机定子铁芯烧毁,甚至引起发电机报废的严重后果。
大型发电机定子绕组接地保护应按照国标《大型发电机、变压器继电保护技术规程》(DL/T 5136-2012)的规定,在发电机中性点侧设置100%定子接地保护。对于汽轮发电机,由于其结构特点,在励磁机侧也必须设置100%定子接地保护。