当高压侧发生接地故障时，高压系统中的零序电压通过变压器高、低绕组间的电容耦合传给发电机，可能超过定子接地保护的动作电压。发电机定子接地基波零序电压保护定值为15V(发电机母线接地时PT开口三角电压为100V),本例中发电机A相PT由于某种原因（如受潮、受热）绝缘损坏，引起发电机一次A相不完全非金属性接地(故障点1)时，3U0达到发电机定子接地基波动作定值，保护延时跳闸解列发电机。
发电机PT第一个绕组1YH为发电机匝间保护专用PT，该PT一次中性点并没有接地，
～故障点2发电机出口封母故障点1到主变高厂变1YH2YH3U0N6003YHN600N600QS中性点刀闸L622B600机端开口三角电压接地变压器螺栓连接处故障点3并联电阻S601B601中性点电压定子接地保护图2：PT接线及定子接地保护接线图而是与发电机中性点直接连接（见图2）。本次发电机A相3YH PT定子不完全接地故障时，相当于一次系统出现了对地零序电压3U0，发电机中性点电位相应升高到3U0，因此1YH开口三角形绕组输出应仍为0（即发电机匝间保护不会启动），发电机各相电压对本绕组N600的电压也维持对称，即1YH测量A、B、C三相对本身绕组的N600电压幅值相等。
事件2：
发电机定子接地保护接入的基波3U0电压，取自机端PT开口三角绕组，基波保护范围为由机端至机内85％左右的定子绕组单相接地故障，与三次谐波保护合用，组成发电机的100％定子接地保护。
从本次发电机定子接地保护动作报告及发变组故障录波器事故报告显示，A相绝缘受潮损坏，支撑绝缘波纹板绝缘瞬时击穿至零序电压突增至26.13V。定子接地保护动作时，基波开口三角电压值3U0达52.34V，其零序电压远远超过定子接地保护定值3U0=15V。同时表明本次发电机定子接地基本上是金属性接地。在发电机机端出线处，励端定子冷却水回水信号管法兰面漏水，落在发电机出线盒上并渗入出线盒内部，造成发电机A相出线支撑绝缘波纹板绝缘降低对地放电击穿。因此这是一起典型的一次设备绝缘受损击穿引起保护动作事件。
事件3：
发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁芯饱和的影响，其定子绕组中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波，以E3表示发电机每相绕组的三次
E3～US3UN3Zn0.5Cg0.5CgCs图3：简单的发电机三次谐波等效图Fig. 3: Simple generator triple frequencyequivalent chart谐波电动势。如图3所示，假定发电机每相绕组对地电容Cg分成相等的两部分，分别集中在发电机的中性点和机端侧；将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器及电压互感器等设备每相对地电容Cs也等效集中在机端。则：
（1）发电机中性点绝缘时，发电机正常运行时机端与中性点三次谐波电压之比为：US3/UN3=Cg/(Cg+2Cs)<1；（Zn=∞，相当于断开）
（2）发电机经配电变压器高阻接地时，US3/UN3= ZS3/ZN3=d， Zn大小不同，则比值d也不相同，但一般认为Cg、Cs、Zn现场值是基本不变的，则 US3/UN3的比值也就确定下来。
（3）不论发电机中性点是否接有消弧线圈，当距发电机中性点α处发生定子绕组单相接地时，中性点N与机端S处的三次谐波电压恒为：
UN3=αE3 US3 =(1-α)E3 见图4.
中性点E3US3=f（α）机端UN3=f（α）E30.51.0α图4：UN3、US3随α的变化曲线图Fig. 4:UN3、US3 along with α changediagram of curves
选用US3动作量，UN3作为制动量，组成发电机定子接地100%保护，当发电机中性点附近发生接地时，三次谐波保护具有较高的灵敏度。公司300MW机组发电机中性点经配电变压器接地，并网前（发电机空载试验）与并网后测得的三次谐波US3/UN3的比值在0.6～0.75范围内，定值整定为0.9左右，（厂家按照1.2倍可靠系数进行整定调试）。从发电机正常运行时，US3/UN3的比值也基本在0.6～0.75附近波动。本例中发电机虽没有发生中性点接地故障，但因中性点接地变压器引出线松动，制动电压Un3为悬浮电位，制动量电压丢失（发变组微机保护采集的数值很小），导致US3/UN3的比值大大超过0.9，最终造成发电机定子接地三次谐波保护动作。 五、防范措施
1、事件1发生后对绝缘受损的发电机A相PT（3YH）进行倍频感应耐压等试验，发现PT泄漏电流严重超标。机组停运后，对其它几组PT也进行了相应的试验测试，发现也有不同程度的泄漏。主要原因为该类PT为分级绝缘型，且PT安装在机0米层，设备绝缘极易受潮损坏。为消除设备隐患，保障主机安全稳定运行，结合机组检修将所有分级绝缘的PT更换为全绝缘型PT。并加强发电机PT的巡检和定期工作，定期测量发电机PT的温度、湿度等。
2、事件2发生后，各专业采取了以下措施：电气专业完善了防止定冷水或其它水源进入隔栅通风口的措施，针对发电机出线箱A相出线支撑绝缘波纹板受电弧灼伤，在机组检修时作了进一步处理，更换A相绝缘波纹板。加强其它机组该部位的重点检查，确保回水管绝缘垫材质，保证机组安全运行；汽机专业全面梳理机组励端定子冷却水回水信号管法兰是否紧固，是否存在可能漏水缺陷；运行人员在发电机负荷变化大时控制好运行操作方式，特别
是在气温、压力急剧变化情况下注意定冷水系统的检查，严防定冷水温度及压力的异常波动引起法兰漏水现象的再次发生。高电压规程要求发电机出线箱隔栅处设有通风口，事件发生后，要求设备管理人员不能生搬硬套规程规定，而应结合现场的实际，灵活应用落实反措，从而最大程度保证主设备的安全运行。除采取上述措施外:现场要求照明充足便于人员巡检，及时发现设备缺陷，杜绝事故隐患。
3、事件事3反映出定期试验及检定工作中存在一定死角。定期工作中应牢记定期试验、检定的三要素：“测绝缘、清灰、紧固端子”，对于发电机中性点经配电变压器接地，除按常规做定期试验检查外，不能遗漏接地变压器及其副方并接电阻的尘土和污垢清扫及连接端子紧固等检验项目；同时要加强设备巡检，如对发变组保护点检工作时，应特别观察记录机组不同运行工况下通道参数的变化和比较，一旦发现异常及时消除。另一方面要加强继电保护人员和运行人员综合素质，提高设备故障时的处理能力。 六、结论及建议
1、发电机发生故障，伴随保护故障报警和跳闸时，应因根据当时故障信号和保护动作情况，按照相关规程要求，灵活应用，并指定一位熟悉电气人员统一指挥，迅速判断设备故障是一次设备还是二次设备造成，然后按照一、二次设备分别进行检查隔离。同时及时打印保护动作、录波器报告进行分析，逐一对发电机相关设备进行排查，切不可慌乱。
2、若机组故障可及时消除，相应保持机组恒速，以方便机组并网；若故障一时不能排除，机组应及时进行停运处理。电气人员应加强对发电机相关设备技术监督和定期工作，掌握同类型机组的故障处理方法，制定相应的防范措施，对存在隐患的设备坚决进行整治和消除，全面提高发电机安全运行水平。
3、建议发电机G盘加装发电机相对地电压监视仪表，便于发电机定子接地故障时观察发电机各相电压波动情况，以利于快速、准确查找判断故障设备。
4、鉴于公司发电机封闭母线微正压装置不正常长期退出运行，建议结合机组大、中修，对发电机封母内部支撑绝缘子、母线设备进行全面检查及清扫，提高发电机出口绝缘，防患于未然。
七、定值整定
1、零序电压式定子接地保护的动作电压，应按躲过发电机正常工况下及恶劣条件下发电机系统产生的最大横向零序电压来整定，即
Udz0=Krel*U0max
Udz0—零序电压式定子接地保护的动作电压；
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