新型发电机100%定子单相接地保护方案

提出了基于B样条半正交小波的新型发电机定子单相接地保护方案。通过直接对机端和中性点两侧的测量电压进行小波变换，无需对测量电压中基波零序和三次谐波零序电压进行算法分离，利用其合成量的小波分析结果，可靠识别出发电机定子接地故障。由于综合利用了故障电压的突变奇异性，新方案能保护100%范围的定子绕组，灵敏度也大大提高。仿真研究和动模试验均表明，该方案在各种运行方式（包括强励）下均能取得很好的保护性能。     

扩大单元接线发电机定子接地保护方案

指出现有定子接地保护应用于扩大单元接线方式发电机上的不足，提出基于零序方向元件的选择性定子接地保护方案。采用发电机机端零序电流、接地变压器二次侧电流以及发电机零序电压构造零序方向元件，零序方向元件的动作边界可灵活整定，能够准确判断发电机区内、区外单相接地故障。该方案已应用到微机型发电机保护装置中，现场模拟试验结果证明了该方案的有效性和可靠性。     

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。     

基于泄漏电流的选择性水轮发电机定子单相接地保护方案

为解决扩大单元接线发电机的选择性问题,分析了定子单相接地故障前后发电机对地泄漏电流的变化特征：非故障发电机对地泄漏电流相位滞后零序电压90°;而故障发电机对地泄漏电流超前零序电压0°~90°。通过比较各发电机对地泄漏电流的方向判断单相接地点是否在本发电机定子绕组内部。仿真分析结果表明：该保护方案能可靠地识别出发电机内、外部的定子接地故障,判断故障发电机,对判断发电机机端出线侧定子接地故障有很高的可靠性;该方案构成原理较简单,具有一定的工程应用前景和参考价值。     

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。     

发电机100%定子接地保护测试

<正>1发电机100%定子接地保护发电机100%定子接地保护,是发电机定子绕组接地短路的主保护。对大型发电机组,尤其是定子绕组采用水内冷的机组,应装设能反应100%定子绕组的接地保护。1.1保护原理DGT801A数字式发电机变压器保护装置中,发电机100%定子接地保护包括基波零序电压保护和三次谐波定子接地保护两部分。基波零序电压定子接地保护利用的电气量是发电机定子绕组零序电压的基波分量,保护范围为由机端开始至机内     

扩大单元接线发电机组定子接地保护的选择性研究

为了解决目前扩大单元接线发电机组定子接地保护无选择性的问题,提出了利用导纳不对称度与接地测量电阻作为选择元件的100%选择性定子接地保护方案。导纳不对称度参数综合考虑了工频零序分量信号和注入信号,可表征发电机对地导纳的三相不对称程度。理论分析、仿真及测试结果表明:故障发电机的导纳不对称度远大于非故障机组。应用该方法可实现:发电机区内故障时保护可靠动作,区外故障时保护可靠不动作;且该方法在各种中性点接地方式下保护均具有较高的灵敏性。该方案灵敏度高,性能稳定,能满足高阻接地故障时保护的要求,仿真和测试结果验证了该方案的可行性。     

大型发电机定子接地保护灵敏度分析与整定计算

对大型发电机定子接地保护灵敏度进行了分析，提出了两段式发电机基波零序电压定子接地保护的概念：低定值动作发信号，高定值动作跳闸停机。并阐述了大型发电机定子接地保护的整定及各定子接地保护整定值的配合关系。通过发电机定子接地保护之间的相互配合，在整个发电机定子绕组范围内发生单相接地故障时，发电机定子接地保护均能灵敏地动作。     

自备发电机定子接地保护改造方案

某钢铁厂有一台6 MW的自备发电机,原来发电机只装设了由发电机中性端零序过电压实现的发电机定子接地故障保护,只能保护机端约85%定子绕组的接地故障,该厂为了保证发电机的安全运行,要对原来的定子接地保护进行改造,以实现100%定子接地故障保护.     

大型水轮发电机定子绕组接地故障的数字仿真

根据大型水轮发电机定子绕组的结构,建立了新的接地故障时零序电压的数字仿真模型,探讨了水轮发电机发生定子接地故障后机端和中性点侧零序电压的的变化规律。在此基础上,提出了一种简化的数字仿真模型,该模型可被用来分析各种定子接地故障保护方案的特性。     

Differential Protection Based on Zero-Sequence Voltages for Generator Stator Ground Fault

This paper introduces a new differential protection scheme based on zero-sequence voltages with 100% coverage for generator stator ground faults. Analysis shows that the Delta-fundamental zero-sequence voltages and the Delta-third-harmonic voltages at the generator neutral and the terminals will change simultaneously, and they present some similar characteristics. According to that, the new scheme that exploits the fault information of both the zero-sequence fundamental voltage and the third-harmonic voltage is described. As it combines the information of the zero-sequence fundamental voltage and the third-harmonic voltage, the scheme can detect the ground fault with high sensitivity in 100% coverage winding. Simulation and field test results show that the proposed scheme can obtain higher sensitivity than the traditional schemes     

Powerformer定子单相接地保护研究

提出一种基于故障分量能量函数的Powerformer定子单相接地保护新原理。不同于传统保护方案需要测量发电机中性点和机端的基波零序电压和3次谐波电压,文中提出的方法利用Powerformer机端处的零序电流和母线处的零序电压,通过分析能量方向检测接地故障,对于发电机区内故障和区外故障具有很好的区分性。MATLAB仿真结果证明,在不同的故障情况下,该方案具有较高的灵敏性和可靠性,能够满足Powerformer的保护要求。     

Stator ground fault protection based on phase angle differential of delta third harmonic voltages

New stator ground fault protection principle is presented in this paper, which takes into account the phase angle comparison of the third-harmonic voltages at the generator terminals and the neutral. Analysis results show that the phase angle differential value of Δ-third-harmonic voltages under normal condition and fault condition will present greatly different, and this characteristic could not be influenced by the operation conditions. Thus, it can be used to detect the generator stator ground fault, which could ensure higher sensitivity because of cancellation of the pre-fault component. The start-up component is based on the wavelet transform (WT), its effects are also described. Experimental and field test results demonstrate that new scheme can obtain high sensitivity and reliability the generator relay required during different operation conditions.     

Wavelet-based ground fault protection scheme for generator stator winding

A new stator ground fault protection scheme is introduced in this paper. It is based on wavelet transform, particularly the multiresolution analysis (MRA) technique. The effectiveness of the proposed scheme was verified both in the experiment and in the field. Investigation results show that the scheme can detect the ground fault with high sensitivity and selectivity during all operating conditions.     

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.     

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。     

正交小波在发电机定子单相接地保护中的应用

提出了基于正交小波的发电机定子单相接地保护新方法,即利用经小波变换后机端和中性点侧三次谐波电压的局部模极大值符号特性是否相同来识别定子接地故障。仿真结果表明,该方案在各种运行方式下均能取得很高的灵敏度,满足现代大型发电机组继电保护的要求。     

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。     

Wavelet-based directional stator ground fault protection for generator

This paper introduces a wavelet-based stator ground fault protection scheme with selectivity for generator. It is found that the WT results of the measured zero sequence current at the terminals, zero sequence voltages at the neutral and the terminals of a fault generator, especially the modulus maxima, contain important information. It can be used to discriminate the generator stator ground fault. By applying the zero sequence current, the proposed scheme can detect if the fault is in the internal generator or out of the generator. The effectiveness of the proposed scheme was verified both in the experiment and in the field. Investigation results show that the scheme can detect the ground fault with high sensitivity and selectivity during all operating conditions.