發電機單相接地保護及電流允許值
發電機定子繞組中性點一般不直接接地，而是通過高阻（接地變壓器）接地、消弧線圈接地或不接地，故發電機的定子繞組都設計為全絕緣。盡管如此，發電機定子繞組仍可能由于絕緣老化、過電壓沖擊或者機械振動等原因發生單相接地故障。由于發電機定子單相接地并不會引起大的短路電流，不屬于嚴重的短路性故障。
發電機接地保護線路圖.
發電機定子的短路故障形成雖比較復雜但常與單相接地有關。短路故障形成大體歸納起來主要有五種情況：
（1）發生單相接地，然后由于電弧引發故障點處相間短路；
（2）發生單相接地，然后由于電位的變化引發其他地點發生另一點的接地，從而構成兩點接地短路；
（3）直接發生線棒間絕緣擊穿形成相間短路；
（4）發電機端部放電構成相間短路；
（5）定子繞組同一相的匝間短路故障。
發電機勵磁回路接地保護電路圖
由于發電機容易發生繞組線棒和定子鐵芯之間絕緣的破壞，因此定子繞組單相接地是發電機常見的故障之一。尤其是采用水內冷的大型發電機，定子繞組發生接地故障的幾率多于相間短路和匝間短路，約占定子故障的70％～80％。盡管發電機的中性點不直接接地，單相接地電流很小，但若不能及時發現，接地點電弧將進一步損壞繞組絕緣，擴大故障范圍。電弧還可能燒傷定子鐵芯，給修復帶來很大困難。由于大型發電機組定子繞組對地電容較大，當發電機機端附近發生接地故障時，故障點的電容電流比較大，影響發電機的安全運行；同時由于接地故障的存在，會引起接地弧光過電壓，可能導致發電機其他位置絕緣的破壞，形成危害嚴重的相間或匝間短路故障。
顯然，定子繞組絕緣損壞及鐵芯燒傷程度與接地電流大小及持續時間有關。表1列出了不同容量發電機的接地電流允許值。大型發電機定子鐵芯增加了軸向冷卻通道，結構復雜，檢修很不方便。因此，其接地電流允許值較小。當發電機定子接地電流大于允許值時，應采取補償措施。在發電機接地電流不超過允許值的條件下，定子接地保護只動作于信號，待負荷轉移后再停機。
表1發電機定子接地電流允許值
發電機額定電壓（kv）
發電機額定容量（mw）
接地電流允許值（a）
6.3
≤50
4
10.5
50~100
3
13.8~15.75
125~200
2*
18~20
300
1
* 對氫冷發電機接地電流允許值為2.5a。
大型發電機由于造價昂貴、結構復雜、檢修困難，且容量的增大使得其接地故障電流也隨之增大，為了防止故障電流燒壞鐵芯，有的裝設了消弧線圈，通過消弧線圈的電感電流與接地電容電流的相互抵消，把定子繞組單相接地電容電流限制在規定的允許值之內。
發電機中性點采用高阻接地方式（即中性點經配電變壓器接地，配電變壓器的二次側接小電阻）的主要目的是限制發電機單相接地時的暫態過電壓，防止暫態過電壓破壞定子繞組絕緣，但另一方面也人為地增大了故障電流。因此采用這種接地方式的發電機定子繞組接地保護應選擇盡快跳閘。
對于中小型發電機，由于中性點附近繞組電位不高，單相接地可能性小，故允許定子接地保護有一定的保護死區。對于大型機組，因其在系統中的地位重要，結構復雜，修復困難，尤其是采用水內冷的機組，中性點附近繞組漏水造成單相接地可能性大。因此，要求裝設動作范圍為100％的定子繞組單相接地保護。

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