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发电机定子绕组对地绝缘的损坏就会发生接地故障，这是定了绕组最常见的电气故障,定子绕组单相接地的危害性主要是流过故障点的电容电流产生电弧可能烧坏定子铁心进一步造成匝间短路或相间短路。现在大型发电机都装设定子接地保护,在实际运行当中,发电机定子接地保护有正确动作也存在误动。

定子接地保护的主要原理。

   原理:利用基波零序电压原理与三次谐波电压原理共同构成保护区为100%的定子接地保护。

   基波零序电压定子接地保护:当定子绕组发生单相接地故障时,三相电压中会出现较大的零序电压分量。越靠近机端,零序电压越大;越靠近中性点,零序电压越小

测量机端电压的零序电压3Uo,计算可知

3U0=3aEu

a:中性点到短路点所占定子绕组百分数。

Eu:故障前机端相电压。

按躲过正常运行最大不平衡零序电压，设动作电压Uop后反映基波零序电压的定子接地保护，在中性点附近存在5%-15%的动作死区

基波零序电压定子接地保护只能保护发电机定子绕组的85%-95%。(我厂为95%)

三次谐波影响:加装三次谐波滤过装置

零序电压可取自发电机中性点接地配电变压器二次侧。也可取自机端PT的开口三角绕组,此时应加设PT一次断线闭锁元件,防止保护误动作。(我厂取自机端PT)

三次谐波电压定子接地保护：定子绕组感应电动势中含有三次谐波分量。

正常运行时,机端三次谐波电压Us3与中性点三次谐

波电压U3之比Us3/U3<1,即恒有Us3<UN3。定子发生单相接地时中性点机端

三次谐波电压与短路点位置

有如右图关系。                            

短路点在中性点附近时

UN< Us3

6Us与U。随α变化曲线

Us3作为动作量,UN3作为制动量,Us3≥U3作为动作条件,则仅当距离中性点50%区域内发生定子单相接地时,三次谐波电压保护动作。

三次谐波电压定子接地保护可保护距离中性点50%的定子绕组区域,越接近中性点,灵敏性越强

零序电压影响:加装基波阻波器。

特点:

保护范围为100%定子绕组。

具有PT一次断线闭锁功能。

零序电压保护中三次谐波滤过比大于100

引进了系统侧零序电压闭锁元件,提高了可靠性、灵敏性。

出口方式:

基波零序电压:延时动作于全停。

三次谐波电压:延时动作于发信号

文章来自电力微机保护网

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