资料 | 发电机组的轴电压与转子接地保护
轴电压是指发电机在全速旋转时，在发电机转子两侧形成的电位差。理清楚轴电压、转子一点接地保护与大轴接地的关系，对于分析转子一点接地保护动作的原因及分析发电机轴承油膜压降，避免发电机因轴承油膜击穿而导致轴瓦烧坏事故的发生，都有一定的帮助。轴电压的形成可以是:发电机空气间隙磁不对称；转子偏心、绕组不对称或转子短路接地等；汽机叶片产生静电；有源的转子励磁如可控硅励磁。
轴电压的幅值过大时，轴承油膜将被破坏。在轴承对地绝缘不良的情况下，轴电压产生的电流会引起轴颈表面和轴瓦的电烧伤。因而对轴电压进行测量，分析其分布情况，检查油膜电压及轴承对地绝缘有着很重要的意义。
1、轴电压的测量
测量发电机轴电压时，简易的轴系统见图1。在测量轴电压时，可将轴电压理解成一电势E，将油膜理解成等值可变电阻RL(励侧)和RC(汽侧)，将轴瓦对地绝缘垫理解成绝缘电阻RJ，则测量轴电压的等效电路图如图1(b)。
图1轴系统及轴电压
测量方法：
(1)用高内阻电压表测量轴二端电压即bc点电压，得发电机转子轴电压U1。
(2)将发电机励磁机侧油膜短接(即ab点短接)，将发电机汽机侧油膜短接(即cd点短接)；用电压表测量发电机励磁机侧轴瓦对地电压即ae点电压U2，可检测绝缘垫对地绝缘情况，当U2<U1的10%时，说明绝缘垫绝缘情况不良，需进行处理。
(3)取下励磁机侧短接线，测ae点电压，得U’ 2，将U1—U’2得励磁机侧油膜压降。
(4)同理，取下汽机侧短接线，接上励磁机侧短接线，测ae点电压，得U’’2，将U1—U’’2得汽机侧油膜压降。
2、转子一点接地保护
2.1原理
以WFB2157发变组保护柜中转子一点接地保护为例，该装置转子一点接地保护采用叠加直流法的保护方式，其原理图如图2:
图2WFB2157的接地保护原理
当励磁绕组负端经过渡电阻R接地时，考虑绝缘电阻RJ远大于接地电阻R，则流过继电器电流的简化表达式为：
I-=E/(Rr+R)
当励磁绕组正端经过渡电阻R接地时，流过继电器电流的简化表达式为：
I+=(E+VFL)/(Rr+R)
式中VFL为最大励磁电压幅值。
比较上述两式，根据灵敏度的要求，继电器的动作条件为：I>KKI
根据上述分析得，转子一点接地保护的判据为流过继电器的电流，当电流增大至整定电流时，继电器就动作。
2.2 大轴接地的好处及对轴电压分析的影响
根据运行实践，大轴接地可以做到：消除转子上由叶片产生的静电荷；对转子进行屏蔽和避免转子一点接地保护误动。转子接地，即将汽机侧油膜短接，使转子轴电压得到重新分配，励磁机侧油膜压降增大，必须考虑该油膜上的电流密度的大小，保证不使油膜击穿，在转子接地之前有必要对轴电压进行测量。在轴电压较大的情况下，一般认为大于20V时，考虑在励磁机侧增加转子阻容接地。