1、發電機定子繞組單相接地，是發電機最常見的一種電氣故障。非故障相對地電壓上升為線電壓，可能導致絕緣薄弱處發生接地形成兩點接地短路，擴大事故。定子繞組單相接地的危害性主要是流過故障點的電容電流產生電弧可能燒壞定子鐵心，進一步造成匝間短路或相間短路（鐵心灼傷后造成磁場分布不均，定子繞組局部溫度高，后果必然是相間短路損壞發電機。，使發電機遭受更為嚴重的破壞。，故障點將出現零序電壓。下面1所示，假設A相在距中性）的點發生接地故障。6kV發電機為中性點不接地系統，當發生定子繞組單相接地時以A相定子繞組任一點發生金屬性接地故障為例進行分析。如圖點a處（a表示由中性點到故障點的匝數占該相總匝數的百分數則零序電

2、壓為（推導過程略）:Ud0=aEA上式表明，故障點的零序電壓與a成正比，即接地點離中性點越遠，零序電壓越高。這樣，可以利用接于機端的電壓互感器開口三角形側取得零序電壓，構成單相接地保護，如圖2所示。零序電壓型單相接地保護，是從機端電壓互感器開口三角形側取得零序電壓，接入保護用的過電壓繼電器。理想情況下，發電機正常運行時，TV開口三角形側無零序電壓，繼電器不動作。但實際上，發電機在正常運行情況下，其相電壓中存在三次諧波電壓；另外，在變壓器高壓側發生接地短路時，由于變壓器高低壓繞組之間有電容存在，發電機機端也會產生零序電壓。為了保證保護動作的選擇性，保護的整定值應躲開上述三次諧波電壓與零序電壓。根

3、據運行經驗，電壓值一般整定為1520V之間。按此值整定后，由于靠近中性點附近發生接地故障時，零序電壓低，保護可能不會起動，故此種保護的保護范圍約為由機端到中性點繞組的85%左右，保護存在死區。規程規定，對于出口電壓為63kV的發電機，當接地電流等于或大于5A時,單相接地保護作用跳閘；小于5A時,一般只發信號不跳閘，這是基于保護發電機定子繞組而作出的規定。保護動作時間國家有關規程對發電機定子繞組單相接地保護的動作時間未作明確規定，各電廠應根據本廠機組的實際運行情況給出延時時間。根據運行經驗，延時時間應躲過變壓器高壓側后備保護的動作時間，一般為35s為宜，否則容易誤動。發電機定子繞組單相接地保護，

4、對于中小型發電機，可采用零序電壓型保護，實際運行中，應根據系統接線與運行方式，決定保護接線、定值整定、跳閘方式等，以利于發電機定子單相接地保護準確而可靠地動作。如果查明接地點在發電機內部（在窺視孔能見到放電火花或電弧），應立即減負荷停機，并向上級調度匯報。如果現場檢查不能發現明顯故障，但“定子接地”報警又不消失，應視為發電機內部接地，30min內必須停機檢查處理。一、零序電壓式定子接地保護的整定計算1、零序動作電壓零序電壓式定子接地保護的動作電壓，應按躲過發電機正常工況下及惡劣條件下發電機系統產生的最大橫向零序電壓來整定，即Udz0=Krel*U0maxUdz0：零序電壓式定子接地保護的動作電

5、壓Krel:可靠系數，取1.21.3U0max：發電機正常運行時的最大橫向零序電壓影響U0max的因素主要有：a、發電機的三次諧波電勢b、機端三相TV各相間的變比及角誤差（主要是TV一次繞組對三次繞組之間的比誤差）c、發電機電壓系統中三相對地絕緣不一致d、主變壓器高壓側發生接地故障時由變壓器高壓側傳遞到發電機系統的零序電壓測量表明：a、并網運行發電機的三次諧波電勢與發電機的負荷有關，最大可達發電機電壓的5%7%。在發電機機端TV開口三角形繞組兩端及中性點TV二次產生的電壓最大各位3V。如果定子接地保護能有效濾去三次諧波電壓，在進行定值整定時可不考慮這一電壓。b、機端三相TV的一次繞組對三次繞組

6、之間變比不一致，在機端TV開口三角形繞組兩端產生基波電壓通常有0.51.5V。c、主變壓器高壓側發生接地故障時，有變壓器高壓側傳遞到發電機系統的零序電壓，主要決定于變壓器高壓側繞組與發電機側（低壓側）繞組之間的耦合電容。對于電壓等級為220kV及以上的變壓器，高壓側零序電壓傳遞到發電機系統側的分量很小。另外通過延時可以躲過這一電壓的影響。因此，整定定子接地保護的動作電壓時，可以不考慮這一因素。d、引起發電機三相對地絕緣不一致的因素是多種多樣的，主要是發電機三相繞組對地絕緣固有的不一致，以及外界環境的影響。當發電機母線經穿墻套管一裸導線與室外的主變壓器或廠用高壓變壓器連接時，在雨天很容易引起發電

7、機系統三相對地絕緣不對稱。運行實踐表明：最嚴重時，在發電機系統產生的零序電壓可達發電機額定電壓的810%,即將在機端TV開口三角繞組兩端或中性點TV二次產生870V的電壓。發電機三相繞組對地絕緣固有不一致引起的零序電壓，最大為2%,即2V（二次值）。考慮到上述種種因素，Udz0可取515V。a、對于發電機出線至主變壓器及廠用高壓變壓器均采用全封閉系統的大型發電機組，且零序電壓式定子接地保護具有較高的三次諧波濾過比時，Udz0可取57V。b、當由發電機定子出線至主變壓器及高壓廠用變壓器（在室外）經穿墻套管-裸導線連接、且位于環境污染嚴重地區的發電機，Udz0可取1072V。c、對于其他發電機，當

8、接地保護不反應三次諧波電壓時，Udz0可取710V。d、對于出線全封閉的發電機，Udz0可取5V。2、動作延時為躲過主變壓器高壓側或中壓側（大電流系統側）接地故障時對發電機定子接地保護的影響，零序電壓式定子接地保護的延時，應與主變壓器大電流系統側接地保護最長的動作延時相配合，即：t=t0max+t1t零序電壓式定子接地保護的動作時間t0max主變壓器高壓側（或中壓側）接地保護最長的動作時間t1是時間級差，取0.30.5S3、出口方式的確定零序電壓式定子接地保護的出口方式，應根據發電機的結構、容量及發電機電壓系統中的主接線狀況而定。（1）對于雙水內冷式發電機，不論容量及接地故障時接地電流的大小，

9、都應動作于跳閘(2)對于非雙水內冷式發電機，當定子單相接地時的最大接地電流大于發電機的安全允許接地電流(4、3、2、1A)時，應作用于跳閘(3)對于定子單相接地時，其接地電流小于發電機的安全允許接地電流的中、小型機組，可作用于信號。二、零序電流式定子接地保護的整定計算目前，國內運行的零序電流式定子接地保護主要有兩種：一種是容量為1025MW及以下的小型發電機，在發電機的三相引出線上套有無變比的零序電流互感器，其二次電流接入保護裝置；另一種是國外生產的大型發電機，發電機的中性點經電阻接地，在接地線上套一電流互感器，將其二次電流接入保護裝置。1、小機組的零序電流式定子接地保護的整定計算為使小機組的

10、零序電流式接地保護能可靠動作，在對該型保護進行整定計算之前，應首先計算出發電機電壓系統單相接地時的最大電容電流。(1)動作電流的整定。當單相接地的電容電流大于發電機安全允許電流時，接地保護的動作電流為Idz0=Krel*IogIdz0:接地保護的動作電流(一次值)Krel:可靠系數，取0.80.9log：發電機的安全允許電流當單相接地時的最大電容電流小于發電機安全允許電流時，接地保護的動作電流應為Idz0=Krel*IodIdz0：接地保護的動作電流Krel:可靠系數，取0.80.9Iod：單相接地時的最大電容電流(2)動作時間及出口方式。保護的動作時間可取56S,作用于信號或跳閘(當最大接地電容電流大于安全允許電流時，作用于跳閘，否則作用于信號)2、大機組的零序電流式定子接地保護的整定計算(1)動作電流的整定該類型定子接地保護的動作電流，應按規定的所保護的定子繞組接地范圍來整定