基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案研究

根据发电机发生定子单相接地故障后机端和中性点零序电压故障暂态分量近似相同的特点，提出了两种形式的基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案：第一种形式将基波零序电压与三次谐波电压分开处理；第二种形式无需将两者分开，直接把机端和中性点两侧零序电压故障暂态分量的和与差做为保护动作信号与制动信号，通过比较相应信号的谱能量大小检测定子单相接地故障。文中给出了第二种判据形式的详细仿真和试验结果，分析表明：新的暂态保护判据具有很高的灵敏度和可靠性。     

基于S变换与RF算法的高压发电机定子单相接地保护

为了解决现有并列运行的多台高压发电机定子单相接地保护无选择性的问题,文中提出了一种基于S变换与随机森林(RF)算法的高压发电机定子单相接地保护方案。该方案利用S变换构造高压发电机定子单相接地故障下暂态零序电流幅-时-频矩阵,提取S变换幅-时-频矩阵相关系数、S变换暂态能量特征和暂态零序有功功率特征作为特征向量,将特征向量输入到RF保护判别模型中得到判别结果,从而辨识出发生故障的高压发电机。仿真结果表明在不同的故障条件下该保护方案的故障判别准确率较高,有望改善高压发电机定子单相接地保护的性能,弥补了单一故障特征量判别法的不足,且无须设置整定值,有效减少了系统运行方式对保护的影响。     

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。     

基于多回路－有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障保护方案校验方法

同步发电机数学模型是进行故障暂态仿真，设计、校验保护方案的理论基础。文中将多回路方法与电磁场有限元计算相结合，建立了同步发电机的多回路一有限元耦合数学模型，其突出优点在于：可以同时计及定子绕组对地分布电容，磁路饱和、磁极形状、齿槽效应等因素，适用于同步发电机定子单相接地故障暂态分析及保护方案(尤其是三次谐波电压保护方案)校验。应用该数学模型完成了同步发电机定子单相接地故障暂态数字仿真，仿真与实验结果基本吻合，验证了该数学模型的准确性与有效性。进而提出了基于多回路一有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障三次谐波电压保护方案校验方法。应用该方法对典型的定子单相接地稳态判据、暂态判据进行仿真校验，结果与实验基本吻合，表明该方法是正确可行的。     

基于小波变换的发电机定子单相接地保护能量法

根据发电机发生单相接地故障时机端和中性点零序电压存在故障分量，并且两侧故障分量近似相同的特点，提出了利用小波变换检测发电机定子单相接地故障的能量法。该方法在不同尺度下对两侧零序电压的故障分量进行小波变换，将高频部分之和与差分别作为保护的动作信号和制动信号，计算数据窗内相应信号的谱能量作为保护的动作量和制动量，通过比较动作量和制动量的大小检测发电机单相接地故障。通过在制动信号中引入噪声估计考虑噪声的影响，提高了保护判据的可靠性。仿真和试验结果验证了该保护方案具有较高的灵敏度与可靠性。     

浅析选择性定子单相接地保护

在分析发电机定子绕组单相接地故障特点的基础上,简述常见的定子单相接地保护方案,详细分析三种具有选择性的定子单相接地保护的原理和优缺点,指出目前几种具有选择性的定子单相接地保护方案存在的问题和对以后的研究展望.     

选择性发电机定子单相接地保护方法

在深入分析发电机对地泄漏电流(即3倍中性点侧零序电流与机端出线侧零序电流之差)的基础上,提出了一种通过比较发电机定子单相接地故障时各发电机泄漏电流的大小或方向进行保护的发电机定子接地保护新方法。该方法利用发电机对地泄漏电流的基波分量和3次谐波故障分量,分别判断单相接地点是否在本发电机定子绕组内部,实现100%定子接地保护。EMTP仿真分析表明该保护方法能有效检测定子单相接地故障和准确判断接地故障发电机,适用于各种中性点接地方式,具有鲁棒性强、准确度高等特点。     

大型水轮发电机定子单相接地故障的暂态仿真

根据水轮发电机定子和转子的绕组结构，在利用多回路理论计算定子和转子绕组电感参数的基础上，考虑定子绕组对地电容的分布性，建立了新的水轮发电机定子绕组单相接地故障暂态仿真模型，将定子绕组单相接地问题的研究统一在一个模型之中。文中以三峡发电机的一种设计方案为例，分析了定子绕组对地分布电容对模型的影响，讨论了单相接地过程中机端与中性点处零序电压及接地故障电流随故障位置和接地电阻的变化关系。该模型适合发电机定子绕组单相接地故障的全过程仿真，可为单相接地故障继电保护方案的分析与开发提供基础。     

从三峡发电机组安全的观点分析机组中性点接地方式

文中从单相接地故障不应烧伤定子铁芯、减小暂态过电压数值和提高发电机定子绕组单相接地保护灵敏度等三方面分析入手，结合三峡工程实际，为三峡发电机的安全，详尽讨论了机组中性点接地方式问题。     

选择性定子单相接地保护方案浅析

在分析了发电机定子绕组单相接地故障特点的基础上，简要阐述了常见的定子单相接地保护方案及其各自的主要特点，指出选择性保护的重要性，进而详细分析了三种具有选择性的定子单相接地保护（即零序功率方向保护、选择性行波保护和基于小波变换理论的定子接地保护）的原理及其优缺点，最后指出了目前在实际中应用的几种具有选择性的定子单相接地保护方案存在的主要问题，并对以后进一步的研究做出了展望——小波变换在选择性定子单相接地保护中有着广泛的理论价值和应用前景。     

发电机定子绕组单相接地故障的定位方法

对发电机定子单相接地故障进行故障定位,能够扩展目前定子单相接地保护的功能,有利于尽早发现和排除接地故障。提出了一种针对中性点经配电变压器高阻接地的发电机定子单相接地故障定位方法。由基波零序电压启动故障定位功能,根据发生单相接地故障后故障相机端对地电压最低的特点,判断出故障相别。进一步利用故障位置与发电机零序电压、故障相相电压、对地电容以及接地故障过渡电阻之间的关系,计算出具体的故障位置,其中,接地故障过渡电阻值由外加20Hz电源定子单相接地保护计算得到。此故障定位方法简单易行,无需另外增加设备。动模试验结果验证了此故障定位方法的正确性和有效性。     

妈湾电厂300 MW机组内部故障保护动作分析

介绍了在妈湾电厂1号300MW机组运行的RCS－985发变组保护装置的配置及差动保护原理。针对2001年6月11日主变高压侧C0内部故障,从装置录下的波形数据着手,对故障发生的全过程以及保护装置的正确动作进行了分析。     

发电机定子匝间短路保护方案的研究

文章分析了发电机内,外部发生各种类型的故障时,机端突变量负序电压和负序电流以及突变量正序电压和正序电流之间的相位关系,提出了一种利用突变量负序方向元件构成正方向元件,突变量正序方向元件构成反方向元件的保护方案,正反方向元件在动作速度和灵敏度上相互配合,使保护在发电机内部故障时具有高灵敏度,外部故障时具有很高的安全性。     

大型同步发电机单相接地故障的暂态多回路分析——数学模型

大型同步发电机定子单相接地故障是发电机常见故障，其潜在的危害很 大，因此相关的仿真研究非常重要，但是准确分析其暂态规律非常困难。文中采用准分布电 容等效实际定子绕组对地的分布电容，将定子绕组每个支路划分成若干个电路单元，建立大 型发电机定子单相接地故障的多回路分析暂态数学模型，推导出实际值形式和标幺值形式的 状态方程，并给出了相应的数值解算方法以及仿真结果。该模型可以同时考虑定子绕组对地 分布电容的影响，以及定子绕组内部接地故障带来的定子绕组结构上不对称的影响。〖ＫＨ ５Ｄ〗〖ＨＴＨ〗     

大型水轮发电机定子接地保护方案及灵敏度分析

以三峡水轮发电机的参数为仿真计算实例,对基波和三次谐波电压原理的水轮发电机各种定子接地保护方案进行了灵敏度的对比分析,在此基础上提出基于故障分量的定子接地保护方案。研究表明,只要取出保证计算精度的故障分量,该方案将能满足三峡电站发电机定子接地保护的灵敏度要求。     

大型发电机注入式定子单相接地保护的调试和运行

对秦山二期650MW发电机注入式定子单相接地保护的调试和运行情况进行了总结,分析了发电机中性点经配电变压器二次侧接电阻的等效电路对注入式单相接地保护导纳判据的影响,探讨了考虑相应参数的影响来提高接地故障过渡电阻值的计算精度,进一步提高了保护的灵敏度。