发电机定子绕组单相接地保护调试.docx

发电机定子绕组单相接地保护调试为了平安起见，发电机的外壳、铁芯都要接地。所以只 要发电机定子绕组与铁芯间绝缘在某一点上遭到破坏，就可 能发生单相接地故障。发电机的定子绕组的单相接地故障是 发电机的常见故障之一。发电机定子绕组单相接地故障时的主要危害有两点：（1）接地电流会产生电弧，烧伤铁芯，使定子绕组铁芯 叠片烧结在一起，造成检修困难。（2）接地电流会破坏绕组绝缘，扩大事故，假设一点接地 而未及时发现，很有可能开展成绕组的匝间或相间短路故障, 严重损伤发电机。定子绕组单接地时，对发电机的损坏程度与故障电流的 大小及持续时间有关。当发电机单相接地故障电流（不考虑 消弧线圈的补偿作用）大于允许值时，应装设有选择性的接 地保护装置。1、发电机定子绕组单相接地的特点现代的发电机，其中性点都是不接地或经消弧线圈接地 的，因此，当发电机内部单相接地时，流经接地点的电流仍 为发电机所在电压网络（即与发电机直接电联系的各元件） 对地电容电流之总和，而不同之处在于故障点的零序电压将 随发电机内部接地点的位置而改变。如上图（a）所示，假设A相接地发生在定于绕组距中 性点a处，a表示出中性点到故障点的绕组占全部绕组布线的百分数。2、利用零序电流构成的定子接地保护对直接连接在母线上的发电机，当发电机电压网络接地 电容电流大于允许值时，不管该网络是否装有消弧线圈，均 应装设动作于跳闸的接地保护。当接地电容电流小于允许值, 那么装设作用于信号的接地保护。发电机零序电流保护，其整定值的选择原那么如下：避开外部单相接地时发电机本身的电容电流，以及出 于零序电流互感器一次侧三相导线排列不对称而在二次侧 引起的不平衡电流。保护装置的一次动作电流应小于规定的允许值。为防止外部相间短路产生的不平衡电流引起的接地 保护误动作，应在相间保护动作时将接地保护闭锁。保护装置一般带有12s的时限，以避开外部单相接 地瞬间，发电机暂态电容电流（其数据远较稳态时的（特殊字 符）为大）的影响。因为，如果不带时限.那么保护装置的起动 电流就必须按照大于发电机的暂态电容电流来整定。3、利用零序电压构成的定子接地保护一般大、中型发电机在电力系统中大都采用发电机变压 器组的接线方式。在这种情况下，发电机电压网络中，只有 发电机本身、连接发电机与变压器的电缆以及变压器的对地 电容，其分布可用以下图来说明。当发电机单相接地后，接 地电容电流一般小于允许值。对于大容量的发电机变压器组, 假设接地后的电容电流大于允许值.那么可在发电机电压网络中 装设消弧线圈予以补偿。由于上述三项电容电流的数值基本 上不受系统运行方式变化的影响，因此，装设消弧线圈后, 可以把接地电流补偿到很小的数值。在上述两种情况下，均 可装设作成于信号的接地保护。4、利用基波零序电压和三次谐波电压构成的100%定子 接地保护.发电机三次谐波电势的分布特点在正常运行时，发电机中性点侧的三次谐波电压U3N总 是大于发电机端的三次谐波电压U3So当发电机定子绕组发生金属性单相接地时，设接地发生 在距中性点a处，其等值电路如上图所示。此时不管发电机 中性点是否接有消弧线圈，恒有：U3S,U3N随a而变化的关系如以下图。当a<50%时，恒 有 U3S>U3No如果利用机端三次谐波电压113s作为动作量，而用中性 点侧三次谐波电压UN3作为制动量来构成接地保护，且当 U3S>U3N时为保护的动作条件，那么在正常运行时保护不可能 动作，而当中件点附近发生接地时，那么具有很高的灵敏性。 利用这种原理构成的接地保护，可以反响定子绕组中件点侧 约50%范围以内的接地故障。1 .基波零序电压和三次谐波电压构成的定子单相接地 保护保护由基波零序电比和3次谐波电压共同完成100%定 子接地故障的保护任务。由基波零序电压保护发电机距机端85%95%范围内定子绕组单相接地故障（中性点附近有 5%15%的死区）；三次谐波电压保护发电机中性点附近定 子绕组的单相接地。动作判据为：其中3U0为发电机零序电压，Uset为基波零序电压整定 值，U3s和U3N分别为发电机机端TV开口三角形绕组和中 性点TV输出中的三次谐波分量，K为三次谐波比例定值。零序电压判据和三次谐波判据各有独立的出口回路，以 满足不同配置的要求（如零序判据作用于直接跳闸，3次谐波 判据作用于发信号等）。逻辑框图如下。