双端注入式转子接地保护在无刷励磁发电机中的运用

王 佼，徐 岩

(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)

0 引言

无刷励磁发电机取消了直流机励磁系统中的机械整流部分和半导体励磁中的炭刷、集电环，所以，无刷励磁发电机具有噪声小、无碳粉铜末、无火花的优点，但是转子的电压、电流及温度难以直接测量，转子接地故障监测比较困难。发电机励磁回路一点接地故障很常见［1－4］，其对发电机本体并未造成危害，若相继发生第二点接地故障，则会出现故障点电流过大烧伤转子本体、励磁绕组被短接气隙磁通失去平衡引起振动及轴系转子磁化等灾难性的后果。因此，为了保障发电机的安全，本文提出将无刷励磁机组采用定时举刷方式，使转子绕组的引出方式变更为正、负两端引出，然后用双端注入原理对转子进行一点接地监测。

1 无刷励磁发电机的结构特点和工作原理

无刷励磁发电机［5－7］由主发电机、交流励磁机、旋转整流器等主要部分组成，如图1所示。主发电机转子、励磁机电枢和旋转整流器都装在同轴上一起旋转，励磁机磁极固定在定子内侧。主发电机结构大同小异，都是转场式的，有隐极和凸极，交流励磁机为转枢式的。同步发电机由有刷进化到无刷主要是有了交流励磁机和旋转整流器。

当原动机拖动主发电机旋转时，励磁机转子上的电枢绕组首先切割剩磁自励发出交流电，然后经旋转整流器变成直流电后进入主发电机转子绕组以励磁。主发电机转子的励磁绕组建立磁场后旋转，在定子的电枢绕组上产生电势及电流。……