發(fā)電機定子接地保護

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發(fā)電機定子繞組對地絕緣的損壞就會發(fā)生接地故障，這是定了繞組最常見的電氣故障,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(chǎn)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?，F(xiàn)在大型發(fā)電機都裝設定子接地保護,在實際運行當中,發(fā)電機定子接地保護有正確動作也存在誤動。

定子接地保護的主要原理。

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

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

測量機端電壓的零序電壓3Uo,計算可知

3U0=3aEu

a:中性點到短路點所占定子繞組百分數(shù)。

Eu:故障前機端相電壓。

按躲過正常運行最大不平衡零序電壓，設動作電壓Uop后反映基波零序電壓的定子接地保護，在中性點附近存在5%-15%的動作死區(qū)

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

三次諧波影響:加裝三次諧波濾過裝置

零序電壓可取自發(fā)電機中性點接地配電變壓器二次側。也可取自機端PT的開口三角繞組,此時應加設PT一次斷線閉鎖元件,防止保護誤動作。(我廠取自機端PT)

三次諧波電壓定子接地保護：定子繞組感應電動勢中含有三次諧波分量。

正常運行時,機端三次諧波電壓Us3與中性點三次諧

波電壓U3之比Us3/U3<1,即恒有Us3<UN3。定子發(fā)生單相接地時中性點機端

三次諧波電壓與短路點位置

有如右圖關系。                            

短路點在中性點附近時

UN< Us3

6Us與U。隨α變化曲線

Us3作為動作量,UN3作為制動量,Us3≥U3作為動作條件,則僅當距離中性點50%區(qū)域內(nèi)發(fā)生定子單相接地時,三次諧波電壓保護動作。

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

零序電壓影響:加裝基波阻波器。

特點:

保護范圍為100%定子繞組。

具有PT一次斷線閉鎖功能。

零序電壓保護中三次諧波濾過比大于100

引進了系統(tǒng)側零序電壓閉鎖元件,提高了可靠性、靈敏性。

出口方式:

基波零序電壓:延時動作于全停。

三次諧波電壓:延時動作于發(fā)信號

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