定子绕组单相接地保护

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1、1定子基波零序电压保护定值的整定发电机定子基波零序电压保护的特点是灵敏度高，其保护范围为发电机绕组 (出线端全中性点)的90%95%。当机端发生金属性单相接地短路时，装在此 端的出口 PT的开口三角输出电压为100 V(变比为羽/哗)西 3保护定值(U。)按躲过正常运行时机端PT开口三角所测最大不平衡电压整 定，即：。呻 mK* Snh*(1)式中：K“为可靠系数，取1.3；Unbm为最大不平衡电压；经实测，满负荷山时其值为骂02 V。故如 x3.02s3.926 V 取心,* V该定值在校验时，应保证能可靠躲过升压变压器高压侧发生单相接地时，通 过升压变压器高低压绕组间每相耦合电容C传送到发

2、电机端的基波零序电压U。计算Ugo的等效电路如图1所示2。Sffl I束解等蚊电路F if r li EipiiviibnE rirrui! for图中：C为变压器每相高低压绕组间的耦合电容，C为发电机及机端外接 元件每相对地总电容，3Z为三倍的发电机中性点对地基波阻抗，E0为系统侧单 相接地时产生的基波零序电动势。现根据文献】2提供的公式、图表以及出厂资料对各参数进行计算。叫瑚.6虬时/丙(2)Uhn为系统额定电压，。心=220 kV，贝U=0,6 x220/ = 76,21 kV,/5；n 10(ph) (3)式中,K0为与系统电压相关的系数，对220 kV电压等级K产4.7；，七为 主变

3、压器额定容量(MVA)，S =430。将参数代入得；tnCU1 -4r7 X ./430xl0-+ =0.009 7 (Vph)(4)C为发电机每相对地电容，此处C =0.258 M F/ph； C为机端外接元件每相 对地电容，此处 Ct=0.019，代入式(4)得：CEg=0.2584t0.019 = 0.277(M F/ph）。因发电机中性点经2 400。电阻接地，故3Z =3X2 400 = 7 200。由图1, E提供的零序电流0代入相关数值，经计算得:1=01115489. 6* ( M广瓦.顽式 土u 2tO. S(；J代入相关数值，得:2（1 k Sl（ V/3故机端M开口 油输

4、出电也3氏为：21N)迅=3o*砂1代入的伐,博，3仇亡6J）3 V因为：叫斗所以：U不能躲过主变高压侧单相接地时经耦合电容传递来的零序电压值。故为可靠计，将定子基波零序电压保护定值U整定为10 V；动作时间原s。理上可整定为0，但考虑到整定过程中用到部分经验公式，故实际整定值按和高压出线零序速断保护配合的原则整定为0.52注入电压型定子接地保护整定注入电压型定子接地保护原理接线如图2所示。外加信号源REX010按特定 的编码方式经注入变压器REX011将12.5 Hz的方波电压注入发电机三相定子回 路。在每七个12.5 Hz周期中有三个周期是传输信号的，余下四个周期是不传输 信号的，在此期间

5、REG216保护装置通过比较所测的反馈电压U与参数电压U， 从而计算出，对接地绝缘电阻，当该值小于整定值时，保护动作。当该保护动作于停机时，应保证在机端发生单相接地短路时，短路电流不大于5 A。S2注入电压as定于挟域保护原理接域图Fig. 2diuKmm 略I irrliitg-i -5I山2mriiiiiliii|r pmh, liun现整定计算如下：机端发生金属性单相接地时的电流为:式中：=20/ J k :Z_=2 400 H；._ .0FL-J2txO. 227代入上面的数值有：M产 67乙熟,L由于I 3I I已大于5 A,该保护将停止注入电压信号。为保证其所具有 的100%接地保

6、护功能，应在发电机端口任一相对地绝缘电阻降到一定程度，即I 3I I接近且小于5 A时动作。此时，相当于端口任一相经过渡电阻r发生 单相接地短路，其等效电路如图3所示，过渡电阻可由式（8）求得；R M fim! Arlwiwrip ”】1 nnA twined wMr里子服妙炉杷X-T让冉Ell-再职JbIX 谖 Hf.tj. 5，*门 I K1IJ5 5 IO Kit. s 更捷,gm鸟昱 ：？ Fd】* J悴如 m hn/.l虹握警对于基波零序电压保护，调试定值是按80%的保护范围整定。经复算，最大不平衡电压仅有6.03 V,整定为10 V足以保证在外部发生接地故障时，可靠不动作，将整定值

7、取为20 V很显然是降低了该保护的灵敏度，没有充分发挥该保护的特点。因此，作者认为整定为10 V是合适的。对于调试定值将保证延时0.5 s出口，不仅没必要，而且可能加大对发电机铁芯的破坏。如上所述10 V的定值是以躲过外部短路最大不平衡电压来整定的，没有必要靠加延时来配合。但考虑到计算过程中没有精确的数学模型，所用的为经验公式以及多年的运行经验，还是将动作时间整定为0.5 s。对于注入电压型定子接地保护，当其检测到接地电流大于5 A时，将停止注 入信号。经复算,当机端接地电阻小于1 747。时，接地电流大于5 A，若将定 值定为1 k。，该保护100%接地保护功能失去，且无法将接地电流限制在5 A 以下，以减小对发电机定子铁芯的损坏。该保护的另一特点就是升压变高压侧发 生接地故障或其他干扰（如铁磁谐振），能可靠不动作。因此延时0.5 s是 没有必要的。综上所述，复算后的定值是合理的。4结论要充分发挥引进保护装置的作用，保护定值的合理整定是非常重要的。因此， 对调试定值按照厂家的要求并结合国内电网的实际情况及相关规程进行复算是 非常必要的。认真做好这项工作，既可以保证引进设备的某些长处充分发挥，又 可以防患于未然。