一、利用零序電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)
根據(jù)式（2-9）可以畫出零序電壓3U0隨故障點(diǎn)位置α變化的曲線圖，如圖1所示。故障點(diǎn)越靠近機(jī)端，零序電壓就越高，可以利用基波零序電壓構(gòu)成定子單相接地保護(hù)。圖中Uop為零序電壓定子接地保護(hù)的動(dòng)作電壓。
零序電壓保護(hù)常用于發(fā)電機(jī)一變壓器組的接地保護(hù)。發(fā)電機(jī)一變壓器組的一次接線及零序電壓定子接地保護(hù)使用的零序電壓的獲取見圖2。
圖2中的機(jī)端電壓互感器變比為
中性點(diǎn)單相電壓互感器變比為
如果機(jī)端發(fā)生金屬性單相接地故障，從機(jī)端或者中性點(diǎn)電壓互感器得到的基波零序電壓二次值為100。距離中性點(diǎn)α處發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí)，基波零序電壓二次值為α×100V。零序電壓可取自發(fā)電機(jī)機(jī)端TV的開口三角繞組或中性點(diǎn)TV二次側(cè)（也可從發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地消弧線圈或者配電變壓器二次繞組取得）。當(dāng)保護(hù)動(dòng)作于跳閘且零序電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端TV開口三角繞組時(shí)需要有TV一次側(cè)斷線的閉鎖措施。
產(chǎn)生零序電壓3U
不平衡輸出的因素主要有發(fā)電機(jī)的三次諧波電動(dòng)勢、機(jī)端三相TV各相間的變比誤差（主要是TV一次繞組對開口三角繞組之間的變比誤差）、發(fā)電機(jī)電壓系統(tǒng)中三相對地絕緣不一致及主變壓器高壓側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)由變壓器高壓側(cè)傳遞到發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的零序電壓。由于發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，相電壓中含有三次諧波，因此，在機(jī)端電壓互感器接成開口三角的一側(cè)也有三次諧波電壓輸出。因此為了提高靈敏度，保護(hù)需有三次諧波濾除功能。在發(fā)電機(jī)出口處發(fā)生單相接地時(shí)，3U0電壓為100V；在中性點(diǎn)發(fā)生單相接地時(shí)，3U0電壓為0V。因此，3U0間接反映了接地故障點(diǎn)的位置。若3U0保護(hù)整定為5V，就保護(hù)了從機(jī)端開始的95％定子繞組，死區(qū)僅為5％。
目前100％定子接地保護(hù)一般由兩部分組成：一部分是上述零序電壓保護(hù)，能保護(hù)定子繞組的85％以上；另一部分需由其他原理（如三次諧波原理或疊加電源原理）的保護(hù)共同構(gòu)成100％定子接地保護(hù)。
|
圖1 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)3U0與α的關(guān)系曲線圖 |
圖2 發(fā)電機(jī)單相接地保護(hù)接線原理圖 |
二、利用零序電壓和疊加電源構(gòu)成的發(fā)電機(jī)100％定子繞組單相接地保護(hù)
除利用故障分量反應(yīng)定子繞組接地保護(hù)外，還可以利用疊加電源原理構(gòu)成定子繞組接地保護(hù)。疊加電源方式的發(fā)電機(jī)100％定子繞組單相接地保護(hù)采用疊加低頻電源，疊加電源頻率主要有12.5Hz和20Hz兩種，由發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)變壓器或發(fā)電機(jī)端TV開口三角繞組處注入一次發(fā)電機(jī)定子繞組。這種方式能夠獨(dú)立地檢測接地故障，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)下可以檢測，而且在發(fā)電機(jī)靜止或是啟動(dòng)、停機(jī)的過程中同樣能夠檢測故障。更重要的是，這種方式對定子繞組各處故障檢測的靈敏度相同。但需要增加專用設(shè)備，并存在一、二次回路直接連接安全性差等缺點(diǎn)。
三、發(fā)電機(jī)100％定子繞組接地保護(hù)的構(gòu)成
微機(jī)型發(fā)電機(jī)保護(hù)均設(shè)有100％定子繞組接地保護(hù)功能，其保護(hù)原理一次接線示意圖如圖3所示。取發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓，經(jīng)數(shù)字濾波器濾除三次諧波電壓分量，其動(dòng)作判據(jù)為3U0＞U0p。三次諧波電壓元件取發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓和中性點(diǎn)零序電壓，經(jīng)數(shù)字濾波器濾除基波電壓，取得相應(yīng)的三次諧波電壓。
|
圖3 發(fā)電機(jī)100%接地保護(hù)一次接線圖 |
發(fā)電機(jī)100％定子繞組接地保護(hù)的構(gòu)成框圖如圖4所示。若發(fā)電機(jī)接地電流小于允許值，保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于信號；若大于允許值，保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于跳閘。一般在中性點(diǎn)附近接地，產(chǎn)生的接地電流小于允許值，故通常三次諧波電壓元件出口發(fā)信號，僅將基波零序電壓元件出口投跳閘。
|
圖4 發(fā)電機(jī)100%接地保護(hù)構(gòu)成框線圖 |
圖5所示為發(fā)電機(jī)基波零序電壓定子繞組接地保護(hù)邏輯框圖，圖6所示為發(fā)電機(jī)三次諧波電壓定子繞組接地保護(hù)邏輯框圖。基波零序電壓保護(hù)設(shè)兩段定值，一段為靈敏段，另一段為不靈敏段（高定值段）。靈敏段一般動(dòng)作于信號，高定值段保護(hù)一般動(dòng)作于跳閘。由于基波零序電壓定子接地保護(hù)取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓、機(jī)端開口三角零序電壓，TV斷線時(shí)會(huì)導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。因此在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)、機(jī)端開口三角TV斷線時(shí)需發(fā)報(bào)警信號，在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TV斷線時(shí)閉鎖三次諧波電壓保護(hù)。
|
圖5 發(fā)電機(jī)基波零序電壓定子繞組接地保護(hù)邏輯框圖 |
|
圖6 發(fā)電機(jī)三次諧波電壓定子繞組接地保護(hù)邏輯框圖 |
----------------
以上信息來源于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)新聞，特此聲明！
若有違反相關(guān)法律或者侵犯版權(quán)，請通知我們！
溫馨提示：未經(jīng)我方許可，請勿隨意轉(zhuǎn)載信息！
如果希望了解更多有關(guān)柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)數(shù)據(jù)與產(chǎn)品資料，請電話聯(lián)系銷售宣傳部門或訪問我們官網(wǎng)：http://www.dhgif.com
