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發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地絕緣的損壞就會(huì)發(fā)生接地故障，這是定了繞組最常見(jiàn)的電氣故障,定子繞組單相接地的危害性主要是流過(guò)故障點(diǎn)的電容電流產(chǎn)生電弧可能燒壞定子鐵心進(jìn)一步造成匝間短路或相間短路。現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)都裝設(shè)定子接地保護(hù),在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中,發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)有正確動(dòng)作也存在誤動(dòng)。

定子接地保護(hù)的主要原理。

   原理:利用基波零序電壓原理與三次諧波電壓原理共同構(gòu)成保護(hù)區(qū)為100%的定子接地保護(hù)。

   基波零序電壓定子接地保護(hù):當(dāng)定子繞組發(fā)生單相接地故障時(shí),三相電壓中會(huì)出現(xiàn)較大的零序電壓分量。越靠近機(jī)端,零序電壓越大;越靠近中性點(diǎn),零序電壓越小

測(cè)量機(jī)端電壓的零序電壓3Uo,計(jì)算可知

3U0=3aEu

a:中性點(diǎn)到短路點(diǎn)所占定子繞組百分?jǐn)?shù)。

Eu:故障前機(jī)端相電壓。

按躲過(guò)正常運(yùn)行最大不平衡零序電壓，設(shè)動(dòng)作電壓Uop后反映基波零序電壓的定子接地保護(hù)，在中性點(diǎn)附近存在5%-15%的動(dòng)作死區(qū)

基波零序電壓定子接地保護(hù)只能保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組的85%-95%。(我廠為95%)

三次諧波影響:加裝三次諧波濾過(guò)裝置

零序電壓可取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地配電變壓器二次側(cè)。也可取自機(jī)端PT的開(kāi)口三角繞組,此時(shí)應(yīng)加設(shè)PT一次斷線閉鎖元件,防止保護(hù)誤動(dòng)作。(我廠取自機(jī)端PT)

三次諧波電壓定子接地保護(hù)：定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中含有三次諧波分量。

正常運(yùn)行時(shí),機(jī)端三次諧波電壓Us3與中性點(diǎn)三次諧

波電壓U3之比Us3/U3<1,即恒有Us3<UN3。定子發(fā)生單相接地時(shí)中性點(diǎn)機(jī)端

三次諧波電壓與短路點(diǎn)位置

有如右圖關(guān)系。                            

短路點(diǎn)在中性點(diǎn)附近時(shí)

UN< Us3

6Us與U。隨α變化曲線

Us3作為動(dòng)作量,UN3作為制動(dòng)量,Us3≥U3作為動(dòng)作條件,則僅當(dāng)距離中性點(diǎn)50%區(qū)域內(nèi)發(fā)生定子單相接地時(shí),三次諧波電壓保護(hù)動(dòng)作。

三次諧波電壓定子接地保護(hù)可保護(hù)距離中性點(diǎn)50%的定子繞組區(qū)域,越接近中性點(diǎn),靈敏性越強(qiáng)

零序電壓影響:加裝基波阻波器。

特點(diǎn):

保護(hù)范圍為100%定子繞組。

具有PT一次斷線閉鎖功能。

零序電壓保護(hù)中三次諧波濾過(guò)比大于100

引進(jìn)了系統(tǒng)側(cè)零序電壓閉鎖元件,提高了可靠性、靈敏性。

出口方式:

基波零序電壓:延時(shí)動(dòng)作于全停。

三次諧波電壓:延時(shí)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)

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