技能培訓(xùn)專題-發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)2

1、 7.3 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù) 7.3.1 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)電氣量的特征發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)電氣量的特征 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地時(shí)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地時(shí) 中性點(diǎn)不接地的發(fā)電機(jī)，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部單相接地時(shí)，接地電容電流應(yīng)中性點(diǎn)不接地的發(fā)電機(jī)，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部單相接地時(shí)，接地電容電流應(yīng)在規(guī)定的允許值之內(nèi)，如表在規(guī)定的允許值之內(nèi)，如表7.1所示。大型發(fā)電機(jī)由于造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)所示。大型發(fā)電機(jī)由于造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)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，大型發(fā)電機(jī)有的裝設(shè)

2、了消弧線圈，通過消弧線圈止故障電流燒壞鐵芯，大型發(fā)電機(jī)有的裝設(shè)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，把定子單相接地故障電流限制的電感電流與接地電容電流的相互抵消，把定子單相接地故障電流限制在規(guī)定的允許值之內(nèi)。在規(guī)定的允許值之內(nèi)。發(fā)電機(jī)額定電壓（發(fā)電機(jī)額定電壓（kv） 發(fā)電機(jī)額定容量（發(fā)電機(jī)額定容量（mva） 接地電容電流允許值（接地電容電流允許值（a）6.3us3 發(fā)電機(jī)孤立運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)孤立運(yùn)行時(shí)-un3=us3332()fsfwcuecc3322()fwnfwccuecc332fsnfwcuucc 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí) 發(fā)電機(jī)端對(duì)三次

3、諧波的等值電抗為發(fā)電機(jī)端對(duì)三次諧波的等值電抗為： 等值電路圖如下等值電路圖如下： 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)對(duì)三次諧波的等值電抗為發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)對(duì)三次諧波的等值電抗為： 發(fā)電機(jī)端三次諧波電壓和發(fā)電機(jī)端三次諧波電壓和 中性點(diǎn)三次諧波電壓之比為中性點(diǎn)三次諧波電壓之比為： 正常運(yùn)行時(shí)正常運(yùn)行時(shí)-un3us3 發(fā)電機(jī)孤立運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)孤立運(yùn)行時(shí)-un3/us3=7/9323 (2)sfwxcc 323 (3 )()323 (3 )3fnflcxlc3333729(2)fwssnnfwccuxuxcc36(72)nfwxcc 假設(shè)基波電容電假設(shè)基波電容電流被完全補(bǔ)償流被完全補(bǔ)償13 ()fwlcc 當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)

4、生金屬性單相當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生金屬性單相 接地時(shí)，設(shè)接地發(fā)生在距中性點(diǎn)接地時(shí)，設(shè)接地發(fā)生在距中性點(diǎn)， 其等值電路如圖其等值電路如圖7-13所示，此時(shí)不所示，此時(shí)不 管發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)是否接有消弧線圈管發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)是否接有消弧線圈， 總有總有un3=e3和和us3=(1-)e3，兩者，兩者 相比，得相比，得：33/(1)/(726)snuu動(dòng)作量：動(dòng)作量：us3制動(dòng)量：制動(dòng)量：un3動(dòng)作條件：動(dòng)作條件：us3un3正常運(yùn)行：保護(hù)不可能動(dòng)作正常運(yùn)行：保護(hù)不可能動(dòng)作中性點(diǎn)附近接地：有很高靈敏性中性點(diǎn)附近接地：有很高靈敏性圖圖7-13：發(fā)電機(jī)單相接地時(shí)三次：發(fā)電機(jī)單相接地時(shí)三次諧波電動(dòng)勢(shì)分布的等值電路圖

5、諧波電動(dòng)勢(shì)分布的等值電路圖圖圖7-14：中性點(diǎn)電壓和機(jī)端：中性點(diǎn)電壓和機(jī)端電壓隨故障點(diǎn)的變化曲線電壓隨故障點(diǎn)的變化曲線 100%定子繞組單相接地保護(hù)定子繞組單相接地保護(hù)三次諧波接地保護(hù)基波零三次諧波接地保護(hù)基波零序電壓接地保護(hù)序電壓接地保護(hù) 利用三次諧波構(gòu)成接地保護(hù)利用三次諧波構(gòu)成接地保護(hù)：可反應(yīng)發(fā)電機(jī)繞組中：可反應(yīng)發(fā)電機(jī)繞組中0.15范圍內(nèi)的單范圍內(nèi)的單相接地故障，且當(dāng)故障點(diǎn)越靠近發(fā)電機(jī)機(jī)端時(shí)，保護(hù)的靈敏相接地故障，且當(dāng)故障點(diǎn)越靠近發(fā)電機(jī)機(jī)端時(shí)，保護(hù)的靈敏性就越高。性就越高。 2 反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子單相接地保護(hù)反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子單相接地保護(hù) 動(dòng)作判據(jù)動(dòng)作判據(jù)為為： 其中其中為

6、整定比值。需指出，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧為整定比值。需指出，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地與發(fā)電機(jī)經(jīng)配電變壓器高阻接地時(shí)，兩者的比值整線圈接地與發(fā)電機(jī)經(jīng)配電變壓器高阻接地時(shí)，兩者的比值整定值定值是有區(qū)別的是有區(qū)別的。33|/|(727)snuu 3 改進(jìn)的反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子單相接地保護(hù)改進(jìn)的反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子單相接地保護(hù) 改進(jìn)的動(dòng)作判據(jù)改進(jìn)的動(dòng)作判據(jù)為為： 發(fā)電機(jī)發(fā)生單相接地時(shí)發(fā)電機(jī)發(fā)生單相接地時(shí)： 故障點(diǎn)在機(jī)端附近故障點(diǎn)在機(jī)端附近 un3較大較大 |un3|不會(huì)很大不會(huì)很大 us3較小較小 |us3-kpun3|=|kpun3| |kpun3|較大較大 所以，保護(hù)仍可

7、靈敏動(dòng)作所以，保護(hù)仍可靈敏動(dòng)作。 故障點(diǎn)在中性點(diǎn)附近故障點(diǎn)在中性點(diǎn)附近 un3較小較小 |us3-kpun3|顯著增大顯著增大 us3較大較大 |un3|較小較小 可見，保護(hù)可以靈敏動(dòng)作可見，保護(hù)可以靈敏動(dòng)作。333|(728)spnnuk uu1.0|kp|接近接近1.0un3較大較大 7.3.4 利用零序電壓和疊加電源構(gòu)成利用零序電壓和疊加電源構(gòu)成100%定子單相定子單相接地保護(hù)接地保護(hù) 疊加電源方式的疊加電源方式的100%定子定子 單相接地保護(hù)采用疊加低單相接地保護(hù)采用疊加低 頻電源方式頻電源方式-疊加電源頻疊加電源頻 率主要是率主要是12.5hz和和20hz兩種，兩種， 由發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)變壓器或發(fā)由發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)變壓器或發(fā) 電機(jī)端電機(jī)端tv開口處注入一次發(fā)開口處注入一次發(fā) 電機(jī)定子繞組。這種方式能電機(jī)定子繞組。這種方式能 夠獨(dú)立地檢測(cè)接地故障，與夠獨(dú)立地檢測(cè)接地故障，與 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式無關(guān)；不僅在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的狀態(tài)下可發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式無關(guān)；不僅在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的狀態(tài)下可以檢測(cè)，而且在發(fā)電機(jī)靜止或是啟動(dòng)、停機(jī)的過程中同樣能以檢測(cè)，而且在發(fā)電機(jī)靜止或是啟動(dòng)、停機(jī)