新型数字式发电机定子接地保护的研究万慧!,吴济安2,陆于平11.东南大学电气工程系,江苏南京210096;2.国电南京自动化股份有限公司,江苏南京210003)保护。该保护能满足不同容量和接线方式的发电机组定子接地保护的要求,保护算法不受发电机中性点接地方式的影响;同时,接地电阻判据可由基于平衡原理的保护算法求得,基波零序电压可由机端和中性点的电压互感器TF)获取,对于基波零序电压的取值要考虑到主变高压侧接地时的影响。
发电机定子绕组的单相接地是发电机*常见的一种故障,并且是相间或匝间短路的先兆。因此定子接地保护是大型机组保护1中重要的保护,它对预防定子绕组严重短路故障具有重要意义。
前期研究工作中,提出了基于平衡原理的新型注入交流式定子接地保护。它能在发电机中性点经配电变压器接地方式下提高定子接地电阻的检测灵敏度。
基于以上原理的定子接地保护,又考虑到不同机组的定子接地保护要求,提出了新型数字式定子接地保护方案,详细分析了方案的原理,且给出了保护判据的测量方法和取值原则。
1新型接地保护的提出1.1保护的原理基础基于平衡原理的注入交流电源式保护是在常规注入交流电源式接地保护基础上提出的。平衡臂的设立是为了消除发电机中性点经配电变压器低阻接地,常用低频注入式保护灵敏度不高,为消除各种不平衡量的影响,提高检测灵敏度而提出的。对于发电机经消弧线圈接地,即使常规注入方式往入点不在中性点)也能获得高灵敏度,而不必设置平衡臂或根本不考虑用此保护。
将注入交流电源!交流滤波器F,平衡臂F1及接地变压器的接地电阻"看作注入交流电源电路。
如所示。
在未接入发电机之前,调整平衡臂参数使注入交流电源电路的交流滤波器支路1和平衡臂支路电流2相等,注入交流电源电路处于平衡状态。接入发电机后,无故障时,由于发电机对地电容的作用,滤波器支路和平衡臂支路上的电流会有少量的差值;当发生接地故障时,两臂电流会出现明显的向量差。由于注入交流电源电路在发电机接入前已处于平衡状态,因此,电流测量量的变化反映的是发电机定子的接地阻抗变化而产生的。且测量的电流量中几乎没有50Hz的不平衡分量,这提高了保护对低频测量量的检测灵敏度,接地电阻的计算将更为准确,不必再设立另外的判据即可得到100*定子接地保护范围。
1.2新型数字式的定子接地保护2定子接地保护采用基波零序电压原理是*简单而可靠的方案,无论国内或国外,无论是否采用注入交流电源方式,还是发电机中性点是何种接地方式及保护装置是模拟式或是数字式,均以基波零序电压原理构成定子接地保护的基础,只在考虑消除发电机中性点附近的保护死区时,才采用其他原理共同构成100*动作区方案。