由于大型发电机组中性点不采用直接接地方式，当发电机发生接地故障时，故障点将流过对地电容电流，该电容电流可能产生电弧，引起接地弧光过电压，进而导致发电机其他部位绝缘的破坏，灼伤铁芯，形成危害严重的相间或匝间短路故障，甚至烧毁发电机。本文结合深圳妈湾电力有限公司2006年#5发电机定子出线发生的B相单相接地，详细分析发电机定子接地的原因、事故处理及预防措施。
1 工况概述
6月22日08:49:19，#5发电机第一次发生定子绕组单相接地，零序电流最高升至0.55A，持续到08:51:06结束。
6月23号02:31:09到11:20:06共发生10次间断性不规则的定子绕组单相接地，接地电流幅值从0.86～1.54，最高基波零序电压幅值42.405V，时间为数十秒到5分钟不等。
6月23号11:41:51后，#5发电机零序电流由0.01突变至1.50A后，事故报警一直存在，并无法消除。#5发电机定子从间断性地彻底演变成永久性金属性接地。
停机后查出发电机定子接地点发生在封母至高厂变高压侧之间，是密封盘绝缘子被击穿所致。同时在B相封闭母线筒内发现A排墙外伸缩膨胀节部凹槽有积水（大约2000mL），周围有明显的水流过的痕迹，密封套管表面有一明显的放电通道。事后分析得出，由于机组的微正压装置故障，退出运行已有半年时间，使得潮气、雾气，雨水等进入封母，导致B相接地。
2 定子接地的原因
从发电机发生定子接地的部位可以分为以下两大类：
2.1 发电机内部
（1）定子线圈由于制造工艺不良，漆面存有气泡等原因导致的电腐蚀使绝缘损坏。
（2）发电机定子线棒部分长期过热，使得绝缘逐步老化，最终导致绝缘破坏。
（3）发电机冷却水的出、入引水口接头发生泄漏，并可能引致同一线槽和相邻线槽的绝缘损坏，并导致已经劣化的绝缘击穿。
（4）发电机冷却水引水管绝缘老化或结垢，导致绝缘变低。
（5）运行调整不当导致内部结露，使定子部位引起化学腐蚀，绝缘劣化。
（6）发电机振动大或存在异物，使得线棒与铁芯尤其是齿部或异物发生摩擦绝缘损坏接地。
（7）发电机中性点或端部出线导管漏水，导致绝缘击穿。
（8）动力冲击或震动磨损导致导线或接口断裂接地。
（9）谐振过电压导致定子绝缘永久性破坏。
2.2 发电机外部
（1）出口PT处因PT故障致单相接地。
（2）出口封闭母线因发电机漏水进入，绝缘破坏而接地。
（3）微正压装置压缩空气带水致封闭母线严重受潮绝缘低导致通过绝缘子对外壳接地。或者微正压装置退出了运行，使得封母内没有正压，雾气、潮气能轻易进入使得绝缘降低而放电。
（4）高厂变或主变一次侧竖直段盘式绝缘子由于漏水或密封不严、潮湿凝结等原因导致积水，绝缘效果大幅下降对地放电。
（5）发电机出口封闭母线连接箱由于漏油或漏水或受潮致绝缘降低对地放电。
（6）发电机封闭母线支持绝缘子由于电动力冲击或其他原因破裂损坏，母线对外壳放电。
（7）发电机中性点外部链接至消弧线圈段因漏水进入或消弧线圈因故击穿等原因导致绝缘损坏接地。
（8）封闭母线内的软连接部分因故断裂对封闭母线外壳放电。
（9）匝间保护专用PT中性点连接电缆因外皮受损、受潮或过热、过电压击穿等原因接地。
3 定子接地的事故处理
从上述罗列的各项可能引起接地的故障中，发电机外部发生接地故障的概率比发电机内部发生故障的概率大很多，加之正常情况下发电机中性点消弧线圈可以将故障点的接地电流限制在很小的数值1A，所以发电机即使发生接地故障，短时间内运行也是没有问题的。我公司规定，可以运行30分钟，当发电机发生接地故障时，一般可以按照以下步骤进行处理：
3.1 可判断定子接地的现象
（1）“定子接地”信号发出。
（2）发电机中性点消弧线圈电流有指示，可能再摆动。
（3）检查定子绝缘检查装置，接地相电压降低，另两相电压升高。
（4）发电机射频监测装置同时监测到接地情况时的波形。
3.2 需立即解列灭磁停机的情况
（1）定子接地信号发出的同时伴有发电机漏水。
（2）发电机铁芯温度急剧上升。
（3）发电机有焦臭味。
（4）发电机振动和声音突然增大，并可能伴随匝间保护动作。
（5）发电机中性点消弧线圈或其刀闸同时发生过热冒烟、着火等现象。
（6）发电机出口封母箱内有积液或盘式绝缘子积液严重。
3.3 未存在需立即解列停机情况下的处理办法
（1）当判明为定子接地时，应全面检查发电机本体及所连接的一次回路各部是否存在故障。
（2）若检查发现发电机出口PT存在明显故障或异常象征，立即按照公司《发电机PT故障处理预案》和现场相关规程要求进行处理，处理过程中切机做好各项防护措施。
（3）检查发电机出口封母箱内是否有水、油、放电现象，若存在，但不严重，应立即对封闭母线各部进行检查，确认低洼处是否存在渗漏液现象，检查封闭母线内部是否有放电声，必要时拧开排污螺钉，检查是否有液体流出；若封闭母线内积液严重或放电声明显，应停机处理。
（4）检查消弧线圈是否正常，存在轻微异常但不影响工作的，在定子接地处理期间应密切监视，情况若恶化立即停机。
（5）检查封闭母线整体是否存在损伤、变形，尤其是固定绝缘子的固定座部位。
（6）如果经历了强震动或电力系统故障冲击后发生定子接地故障，外部检查未发现异常情况下，应立即及时停机。
（7）检查封母微正压装置是否工作正常，若封母无法建立微正压，应检查封母是否存在漏点并可能异物漏入，若微正压装置压缩空气带水严重，同时上述检查未发现异常，停止微正压装置运行，以确定是否因内部空气潮湿所致。
（8）如果接地点在外部，无法消除，则应在30分钟内将发电机解列。
（9）若是保护误动，对引致保护误动的各因素进行检查，并进行综合判断，必要时通知检修处理。
4 预防措施
（1）按正常投入微正压装置，加强压缩空气排水，加强监视压缩空气质量，同时装置应有性能良好的干燥剂，采取定期检查、定期更换制度。
（2）运行人员应定期用测温仪测量发电机PT本体及一次保险的温度值，测量CT及封母外壳的问题，如有明显的升高，及时通知检修人员检查处理；机组启动前，仔细检查PT本体清洁，柜内无其他的异物，测量一二次保险完好，将PT推入工作位置后，检查动静插头接触良好，并锁好柜门。
（3）停机备用后，一定要及时投入封母、PT加热带；加强定子绕组、定子铁芯和进出口风温度的监视，按时做好发电机温度巡测仪的抄录工作。
（4）加强包括大小修在内的检查维护和巡视，避免外部异常运行因素日积月累形成了接地故障的条件。
（5）经过大振动、系统故障电动力冲击、过电压冲击的发电机组，在停运后再次启动前，应做相应的高压试验，确定是否有影响。
5 结语
大容量发电机定子接地对发电机的危害巨大，其接地概率最大的是单相接地，定子单相接地没有及时发现或者处理不当，发展成相间、匝间短路将酿成灾难性的毁机事故。因此，各级运维人员要精心操作、用心维护、及时发现、果断处理，坚决防止事故的扩大。
参考文献
[1]王伟．发电机定子接地故障原因分析及处理措施[J]．内蒙古电力技术，2016，（2）.
[2]郝云望,关志成．发电机定子接地保护误动作的原因及处理[J]．科技经济导刊，2016，（21）.
[3]朱文鑫．发电厂汽轮发电机定子接地故障分析及检查处理对策[J]．企业技术开发，2016，（3）.
收稿日期：2018-02-27
作者简介：张鑫（1978-），男，四川遂宁人，深圳妈湾电力有限公司工程师，研究方向：电力系统自动化。
