发电机是电力系统中重要的设备之一,发电机定子绕组单相接地是发电机的常见故障.发电机定子接地是指发电机与定子绕组回路直接相连发生的单相接地短路.
发电机定子接地后,接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组构成通路.当接地电流较大时,会在故障点引起电弧,造成定子绕组和定子铁芯灼伤,扩大为相间或匝间短路.
由于发电机及所连接设备和装置存在大小不等的对地电容,当发电机组发生单相接地等不对称故障时,流过接地点的故障电流即为上述对地电容电流,该电流一般为几安或几十安.发生故障时,故障处产生弧光过电压,会损伤发电机定子绝缘,造成匝间或相间短路,扩大事故范围,严重的将损伤定子铁芯.一旦损伤铁芯,由于大型发电机定子铁芯结构复杂,维修难度大,会导致停机时间较长.当发电机外部元件发生单相接地故障时,同发电机内部故障一样,将对发电机和其他设备造成损害.
如果说定子绕组绝缘损坏和单相接地故障不可避免,则应该尽量避免殃及定子铁芯,为此应设法减小定子绕组单相接地电流,同时缩短故障的持续时间.一般通过装设接地电阻柜将电流限制在一定范围内,使故障点不产生电弧或者电弧瞬间熄灭,从而避免单相接地故障发展成为相间或匝间短路,烧坏定子铁芯和绕组绝缘.