发电机定子绕组单相接地保护

1、授课教师：唐顺志授课教师：唐顺志纵向零序电压的发电机定子匝间短路纵向零序电压的发电机定子匝间短路保护原理与接线。保护原理与接线。2 2横差保护原理？装设条件？横差保护原理？装设条件？1 1定子匝间短路保护配置？定子匝间短路保护配置？复复习习旧旧课课本任务导入与知识点本任务导入与知识点1、发电机定子结构、发电机定子结构2、发电机定子单相接地故障原因、发电机定子单相接地故障原因3、发电机定子接地故障电气量特征、发电机定子接地故障电气量特征4、发电机定子单相接地保护配置与机理、发电机定子单相接地保护配置与机理*5、100%发电子定子接地保护构成与原理分析发电子定子接地保护构成与原理分析 定子绕组与铁

2、芯之间绝缘破坏而造成的定子绕组单定子绕组与铁芯之间绝缘破坏而造成的定子绕组单相接地故障，是发电机常见的故障之一。以往认为单相相接地故障，是发电机常见的故障之一。以往认为单相接地电容电流小于接地电容电流小于5A，就不会严重烧伤铁芯，因此要求，就不会严重烧伤铁芯，因此要求保护在接地电流小于保护在接地电流小于5A时只发出信号即可。多年的运行时只发出信号即可。多年的运行实践和事故教训表明，实践和事故教训表明，5A的定子接地电流不能认为是安的定子接地电流不能认为是安全电流。对于大型机型，这个安全电流不应超过全电流。对于大型机型，这个安全电流不应超过1.01.5A。在安全电流下，定子接地保护动作只发信号。

3、在安全电流下，定子接地保护动作只发信号而不跳闸，但应及时处理。而不跳闸，但应及时处理。 发电机中性点接地方式的选择发电机中性点接地方式的选择 中阻接地中阻接地 中性点不接地（经中性点不接地（经PT一次绕阻接地）一次绕阻接地） 经消弧线圈接地经消弧线圈接地 经高阻接地经高阻接地 由于发电机定子绕组是全绝缘的，中性由于发电机定子绕组是全绝缘的，中性点附近一般不易发生接地故障。但运行实践点附近一般不易发生接地故障。但运行实践表明，由于机械损伤，水内冷的定子漏水而表明，由于机械损伤，水内冷的定子漏水而发生单相接地，也可能使故障位于中性点附发生单相接地，也可能使故障位于中性点附近。因此，要求大型机组的定

4、子接地保护无近。因此，要求大型机组的定子接地保护无死区，即要求有死区，即要求有100%保护区。保护区。 规定规定：当接地电容电流等于或大于：当接地电容电流等于或大于5A5A时，应装设时，应装设动作于跳闸的接地保护，当接地电流小于动作于跳闸的接地保护，当接地电流小于5A5A时，一般时，一般装设作用于信号的接地保护。装设作用于信号的接地保护。一、发电机定子绕组单相接地的特点一、发电机定子绕组单相接地的特点 a a表示出中性点到故障点的绕组占全部绕组布线表示出中性点到故障点的绕组占全部绕组布线的百分数各相对地电压分别为：的百分数各相对地电压分别为：ACCDABBDADEaEaUEaEaUU0故障点的

5、零序电压为故障点的零序电压为ACDBDADakaEUUUU)(31)(0发电机的零序电容电流和网络的零序电容电流分别为发电机的零序电容电流和网络的零序电容电流分别为AlaKOGOlAGaKOGOGEaCjUCjIEaCjUCjI0)(00)(0333333 则故障点总的接地电流即为则故障点总的接地电流即为AlGakEaCCjI)(300)( 二、利用零序电流构成的定子接地保护二、利用零序电流构成的定子接地保护 发电机单相接地电流允许值发电机单相接地电流允许值发电机额定电压(kV)发电机额定容量(MW)接地电流允许值(A)6.3UU3N3N保护范围保护范围：反应定子绕组中性点侧约：反应定子绕组中

6、性点侧约5050范围内的接地故障。范围内的接地故障。2 2、基波零序电压和三次谐波电压构成的定子单相接基波零序电压和三次谐波电压构成的定子单相接地保护地保护基波零序电压保护基波零序电压保护：发电机距机端：发电机距机端9595范围内定子范围内定子绕组单相接地故障（中性点附近有绕组单相接地故障（中性点附近有5%5%的死区）；的死区）； 三次谐波电压保护：三次谐波电压保护：发电机中性点附近定子绕组的发电机中性点附近定子绕组的单相接地。单相接地。动作判据为动作判据为 KUUUUNSset3303u双频式一、基波双频式一、基波3U03U0定子接地保护定子接地保护l可选用的方案：可选用的方案：1.3U01

7、.3U0取自机端，须引入取自机端，须引入TVTV断线闭锁。断线闭锁。2.3U02.3U0取自中性点。取自中性点。3.3U03.3U0取自机端和中性点，两者取自机端和中性点，两者“与门与门”出口。出口。中性点中性点机端机端E3E3NSu双频式二、三次谐波电压定子接地保护双频式二、三次谐波电压定子接地保护三次谐波电压保护区三次谐波电压保护区基波零序电压保护区基波零序电压保护区正常情况下，中性点三次谐波电压正常情况下，中性点三次谐波电压较高较高UN3US3，保护不动作。，保护不动作。在靠近中性点侧发生接地故障在靠近中性点侧发生接地故障时，时，UN3US3，保护动作，保护动作靠近机端接地故障时，靠近机端接地故障时，UN3US3，三次，