发电机定子接地保护基波零序电压整定方法探析

以《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》为依据,通过某2×1050MW单元接线方式发电机组高压试验数据、实际运行数据及2021年度电网公司下发系统阻抗等数据,计算出系统单相接地最大基波零序电压、主变高压侧耦合机端零序电压、厂变低压侧耦合机端零序以及电压安全允许电流位置等重要数据,最终通过数据计算、分析,对该发电机定子接地基波零序电压保护进行整定。

基于发电机零序电压和三次谐波构成的定子单相接地保护的探讨

本文对基波零序电压和三次谐波构成的发电机定子单相接地保护可靠性进行分析,得出两者存在的不足之处。提出以基波零序电压和三次谐波构成的第三种定子单相接地保护类型,避免了前两者存在的保护误动或拒动的可能性,提高了发电机运行的可靠性。

非线性负荷条件下的电压不平衡度探讨

阐述低压配电系统中谐波电压不平衡带来的危害,分析对称分量法在谐波条件下的应用原理;针对国家标准对电压不平衡度的规定,探讨负序电压综合不平衡度与零序电压综合不平衡度的定义;用实验证明理论分析的正确性;通过分析指出非线性负荷条件下考虑谐波电压不平衡的必要性。

定子接地基波零压和20Hz低阻保护的一些问题探讨

定子绕组接地故障是发电机易发的故障,现在一些大型机组在对定子接地保护配置时,要求以基波零序电压保护和20Hz电源注入式低阻保护构成发电机定子接地保护方案,尤其是大型水轮发电机组。本文在叙述了两种保护的基础上,对这两种保护的实现方式,相关定值的整定方法及联系,以及两种保护之间的联系作了一些探讨,以期这两种保护能更好的配合。

PT中性线断线的研究

对PT中性线断线产生的三次谐波电压及基波零序电压进行了理论分析和实验验证,并提出了实用判据。简述了对PT中性线断线研究的现状,从基本的磁滞回线入手,根据励磁电流、磁通、磁势之间的关系,对PT中性线断线时的三次谐波产生的机理进行了理论分析,对由不对称负载造成的零序基波电压进行了理论推导,又通过大量的实验进行验证,提出简单实用的判据,并分析了可能受到影响的保护。对PT中性线断线的判据研究提供了理论依据。

双频式定子接地保护的分析与改进

介绍了基波零序电压保护原理、三次谐波电压幅值比保护原理、三次谐波电压幅值比突变量保护原理以及三次谐波电压矢量比较保护原理等四种定子接地保护原理,并根据三台汽轮发电机的参数,对上述原理进行灵敏度分析。分析表明基波零序电压保护原理与三次谐波电压矢量比较保护原理相配合时灵敏度最高,但该保护方案在大型机组采用接地变接地时灵敏度仍显不足。针对高压侧三次谐波电压的干扰,为了同时提高保护方案的灵敏度与可靠性,提出了一种改进方案。该方案在降低制动系数的同时增加了自适应制动门坎判据,仿真结果表明该方案能够兼顾灵敏度与可靠性。所得结论为定子接地保护的研发改进提供了参考。

基于相角差的发电机定子接地保护方向元件

分析了发电机发生内外部单相接地故障后,机端和中性点侧3次谐波电压、基波零序电压和零序电流之间相角的变化关系。在此基础上,提出基于相角判别的新型发电机定子接地保护方向元件。该方向元件由2部分组成:对距中性点50%以内的定子绕组故障,利用机端和中性点两侧故障分量3次谐波电压的相角值相等且为负值的特点构成;对50%以上范围的定子绕组故障,由于零序故障电压和电流均相对较大,采用零序电压和零序电流相位的关系来识别故障方向。该方向元件构成原理简单,可以与目前现场应用的各种单相接地保护方案配合使用,具有较强的工程应用前景。

100% 定子接地保护改进方案的研究

文章在分析１００％定子接地保护动作方式的基础上，对其提出了可行的改进方案。研究结果表明，改进方案能更好地保证发电机安全并有利于电力系统稳定。

故障分量发电机定子单相接地保护应用研究

简要分析了发电机发生定子单相接地故障后,机端和中性点侧零序电压变化的特性,并对基波和3次谐波电压原理的发电机定子接地保护方案的灵敏度进行比较。研究表明,发电机绕组中部接地时电压增量相对较小,不利于保护灵敏度的提高。在此基础上,提出改进的利用基波和3次谐波零序电压综合信息量的差动保护判据。该判据忽略基波零序电压增量的影响,减少了调试和整定环节,能有效提高保护灵敏度。理论分析以及实验研究均表明其优越性。

大容量发电机中性点接地方式的研究

目前对大容量发电机中性点接地方式有两种不同观点,即中性点经配电变高阻接地和经消弧线圈谐振接地。本文从有利于构成性能良好的发电机定子绕组单相接地保护的观点出发,对两种接地方式下发电机基波零序电压保护和三次谐波零序电压保护的灵敏度进行了分析,分析表明发电机中性点谐振接地的方式有利于提高发电机定子接地零序电压保护的灵敏度。

发电机定子绕组单相接地保护自适应判据研究

分析了发电机机端和中性点的零序基波及3次谐波电压故障暂态分量的特点,在此基础上提出了发电机定子绕组单相接地保护的自适应判据。该判据考虑了零序基波电压及3次谐波电压故障分量的综合效应,并以制动信号谱能量和动作信号谱能量的比值作为制动系数,该值在发电机正常运行时接近为1,在发电机定子绕组单相接地时远小于1。因此,自适应判据有效提高了保护在定子绕组经过渡电阻单相接地情况下的灵敏度。文章还建立了发电机的多回路暂态数学模型,采用半隐格式求解法对定子单相接地故障进行了仿真,结果证明了所提判据的有效性和良好的抗噪性。

中小型汽轮发电机定子接地保护

定子绕组的单相接地是发电机最常见的故障之一,而定子单相接地故障对发电机的主要危害则表现在定子铁心烧伤和接地故障扩大为相间或匝间短路。为此,必须针对不同情况对发电机配置与其相适应的单相接地保护,使其不误动、不拒动。

1000MW发电机变压器组保护配置探讨

某电厂1000MW机组主变压器采用三台单相变压器,变压器纵差保护在接地故障发生时灵敏度偏低;常规的基波零序电压和三次谐波电压式定子接地保护,其三次谐波含量受发电机运行状态影响,不能满足在发电机运转前先投入定子接地保护的要求。应用短路电流计算结果和发电机变压器回路的对地电容值,通过整定变压器零序差动保护,选择与注入式定子接地保护相配合的发电机中性点接地电阻,分析了零序差动保护和注入式定子接地保护在设计中应该注意的问题。提出了主变压器增加零序差动保护、定子接地采用基波零序电压和三次谐波电压式与注入式两套不同原理保护的方案。

水轮发电机定子单相接地故障定位新方法

分析了大型水轮发电机绕组基波电势的分布特征,推导了定子单相接地故障时的基波零序电压故障分量的相位与过渡电阻、故障位置的关系,提出了一种综合利用基波零序电压故障分量幅值和相位信息的定子单相接地故障定位新原理,并对该定位方法的误差进行了理论分析。理论分析和仿真测试结果表明:所提方法适用于大型水轮发电机,且不受中性点接地方式的影响,提高了故障定位的准确性。所提方法简单易行,仅需测量基波零序电压和相电压,无需增加额外设备。

大型机组定子接地保护的动作行为分析

分析和比较了大型机组各种中性点接地方式,阐述了定子经电阻接地时电阻必须满足的条件,以上海吴泾第二电厂为实例进行了验证。根据基波零序电压定子接地保护和三次谐波定子接地保护原理,以GE公司的DGP保护为例具体分析。针对大型机组100%定子接地保护灵敏度差的问题进行了讨论,提出了采用GE公司的DGP保护解决方案。吴泾第二电厂实验表明,在负荷较大时该方案能明显提高定子接地保护的灵敏度。

发电机机端断路器非全相保护新型判据的研究

2012年1月,某蓄能水电厂发电机在轻载运行时,发电机机端断路器(Generator Circuit Breaker, GCB)发生单相断线故障,而相关保护未能及时切除故障,导致故障范围扩大。针对此问题,通过比较分析现有的反时限负序电流保护和基于GCB两侧基波零序电压相角差的GCB非全相保护,提出综合零序电压和负序电流量的GCB非全相保护复合判据。考虑GCB两侧基波零序电压故障特征量的幅值、相位变化,提出基于零序电压比值和相量差的GCB非全相保护新型判据。这几种新型判据进一步完善了GCB非全相保护,可在相关电厂得到应用。

水轮发电机定子接地故障分析及处理

概述了发电机定子接地的原理,结合某水电厂的案例,介绍了该水电厂的保护配置,水轮发电机定子接地故障现象以及故障查找、处理过程,分析了故障发生的原因,并提出了相应的预防措施。

瑞明电厂2号发电机中性点接地方式特性及定子接地保护分析

瑞明电厂2号发电机采用中性点经配电变压器高阻接地方式,1号发电机采用中性点经单相电压互感器接地方式,通过对二者接地方式不同特点的比较及对2号发电机接地保护的分析,提出瑞明电厂2号发电机定子单相接地保护的基波零序电压出口方式应该由信号改为投延时5s跳闸,3次谐波电压比值出口则继续投信号位置的建议。

同一机组多次定子接地保护事故对比分析

对同一台机组3次定子接地事故进行对比分析,3次故障分别发生在发电机机端、发电机内部和发电机中性点。对故障情况进行简单介绍,对故障原因进行分析,提出一种能够在工程中快速判定发电机"内部故障"和"外部故障"的方法。此方法能够快速判定故障区间,为发电机故障后是否进行零启升压试验提供依据。

亭子口水电站定子接地保护配置及原理介绍

简述了亭子口水电站大型发电机定子接地保护的基本配置情况,并详细介绍了20 Hz低频注入式、基波零序电压和三次谐波电压定子接地保护的原理以及它们在亭子口水电站的具体运用。