大型汽轮发电机定子单相接地故障定位新方法

发电机定子绕组单相接地故障定位能扩展目前定子接地保护的功能,为快速检修故障提供依据。分析了大型汽轮发电机的电动势分布特征,推导了定子绕组电势与故障位置的关系,给出了新的定子绕组电势表达式。分析了定子绕组单相接地故障时零序电压、三相电压的幅值变化特征,推导了三相电压幅值变化与故障位置和接地电阻的关系。在此基础上,提出了一种综合利用零序电压和三相电压幅值特征的定子绕组单相接地故障定位新原理。理论分析和仿真计算表明:应用本方法能可靠识别故障位置,且该方法不受中性点接地方式的影响。该方案仅需要零序电压和机端三相电压,简单易行,不需增加额外设备,适用于高阻接地故障,仿真数据验证了算法的可行性。     

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。     

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。     

大型汽轮发电机定子单相接地的继电保护评述

介绍了大型汽轮发电机定子单相接地3种保护技术的基本原理和适用范围,着重分析了造成双频式保护误动的各种具体情况,并提出部分针对性的防范措施.同时简单评述了汽轮发电机定子单相接地保护的选择性问题.最后对大型汽轮发电机定子单相接地保护技术的前景做了展望.     

大型汽轮发电机定子单相接地的继电保护评述

介绍了大型汽轮发电机定子单相接地3种保护技术的基本原理和适用范围,着重分析了造成双频式保护误动的各种具体情况,并提出部分针对性的防范措施。同时简单评述了汽轮发电机定子单相接地保护的选择性问题。最后对大型汽轮发电机定子单相接地保护技术的前景做了展望。     

海洋核动力平台发电机定子绕组单相接地故障风险分析与实时定位

海洋核动力平台发电机不同运行工况下直连线路对地电容的变化将影响接地故障电流,基于发电机3次谐波电压特征,提出一种无需外加设备的直连线路对地电容实时求解方法.利用故障分量原理在计及基波和3次谐波情况下求解接地故障电流,并依据实时故障风险自适应决定保护出口方式.为缩短故障检修排查时间,构建故障绕组电势与故障相电势满足的几何...     

水轮发电机定子单相接地的继电保护技术

阐述了水轮发电机定子单相接地保护所涉及的相关内容,着重对其继电保护的动作方式、双频式保护的基本原理和影响其保护动作的注意因素进行了分析和评述,同时对注入式保护做了介绍,最后对前述相关内容以及后续研究做了结论和展望。     

水轮发电机定子单相接地的继电保护技术分析

阐述了水轮发电机定子单相接地保护所涉及的相关内容,着重对其继电保护的动作方式、双频式保护的基本原理和影响其保护动作的注意因素进行了分析和评述,同时对注入式保护做了介绍,最后对前述相关内容以及后续研究做了结论和展望。     

水轮发电机定子单相接地故障行波定位

针对行波在水轮发电机定子绕组槽部和端部的传播特征分别建立其暂态电路网络模型,提出应用小波理论对定子接地行波信息进行分析来确定故障点的位置。讨论了行波速度计算的数学模型和无需波速基于相模变换,由线模量和地模量确定接地点位置的算法,解释了小波分析提取行波信号的原理。在MATLAB 6.5环境中针对一台大型水轮发电机的参数进行建模,叠加等效电源对其定子接地行为进行仿真。由小波分解的行波高频部分对行波传播的时间特征进行确认,对波速已知和未知时的接地点定位算法进行比较分析,仿真结果分析表明了该方法应用于水轮发电机接地故障定位的合理性及可行性。     

以槽电势为分析单元的大型发电机定子接地故障定位方法

已有的大型发电机定子绕组单相接地故障定位方法一般以线圈匝电势为分析单元,对于短距绕组的机组存在理论误差。为此,提出一种以槽电势为分析单元的大型发电机定子单相接地故障定位方法。首先,基于绕组连接顺序,以槽电势为单元建立定子绕组电势分布的解析表达式。然后,针对发电机是否配备注入式定子接地保护采取不同的故障定位方案。若配备注入式定子接地保护,则基于注入式设备的过渡电阻测量值构造故障评价指标。若未配备注入式定子接地保护,则引入3次谐波测量值构造不含过渡电阻的故障评价指标。最后,在故障相人为设置多个虚拟参考点,结合绕组电势分布计算各虚拟参考点的故障评价指标,将计算值最小的虚拟参考点视为故障位置,进而确定故障所在槽编号。利用在PSCAD中搭建的准分布参数仿真模型验证了所提方法的有效性。     

励磁变压器低压侧单相接地故障在线识别方法

励磁变压器低压侧单相接地故障时,乒乓式转子接地保护原理也能检测到对地绝缘电阻下降,并且计算的励磁绕组一点接地位置百分比为50%,可能会误导故障排查的方向。因此提出了一种励磁变压器低压侧单相接地故障在线识别方法,当励磁绕组一点接地电阻计算值小于定值,接地故障位置计算值在50%左右,且励磁绕组正、负端对地电压的基波有效值中的较大值与励磁电压的比值超过设定值时,则认为励磁变压器低压侧发生了单相接地故障。理论分析和现场录波数据验证了所提方法的正确性。     

基于极点对称模态分解的配电网单相接地故障区段定位技术

配电网发生单相接地故障后,系统中将产生丰富的暂态电气量。利用故障点上游暂态零序电流幅值远大于故障点下游及正常线路的特征,提出一种基于暂态零序电流极点对称模态分解(ESMD)的配电网故障区段定位方法。基于实际配电网线路参数搭建典型缆-线混联仿真模型,对故障后暂态零序电流进行极点对称模态分解并构造相应的暂态能量函数,将构造所得的暂态能量函数作为评价各测点暂态零序电流幅值强弱的指标进行故障区段定位。仿真结果表明所提方法可有效提取故障特征,对各种故障工况适应性强,且各测点仅需上传1个暂态能量值,可有效降低通信要求、节约硬件投资成本。     

发电机定子单相接地故障下定子铁芯的电弧烧损过程

针对发电机定子单相接地故障导致定子铁芯烧损的问题,提出了基于电弧模型和定子铁芯温度场模型的仿真分析方法。首先,根据单相接地等值电路构建电弧模型,分析电路参数对电弧电压和电弧功率的影响。其次,建立定子铁芯温度场模型,利用有限元法计算电弧功率、故障时间等参数不同时铁芯的烧熔体积。仿真结果表明,电弧功率与接地故障电流大小、铁芯烧熔体积与电弧功率呈近似线性关系。最后,分析定子铁芯燃弧烧损试验数据,提出电弧功率模型,修正温度场模型,明确铁芯烧熔体积与接地故障电流大小的关系,并通过仿真与试验对比验证仿真分析方法的有效性。结合电弧烧损铁芯的仿真和试验以及电机制造厂家的铁芯局部修复水平,可以确定大型发电机的接地故障电流允许值最大为25 A。     

基于基波电势分布特征的大型发电机定子接地故障定位方法

提出一种基于基波电势分布特征的定子接地故障定位方法,该方法按各相各分支定子线圈的实际连接关系,确定发电机中性点至接地故障点的基波电势,建立了该基波电势、机端三相基波电压、基波零序电压、接地过渡电阻阻值之间的数学关系,准确定位定子接地故障,并对波绕组发电机故障定位中的特殊情况进行了分析。采用基于准分布电容参数的定子接地故障仿真模型验证了所提方法的有效性。最后对现场实际故障案例进行分析,进一步验证了所提方法的准确性,其可大幅缩短现场故障检修的时间。     

基于几何关系求解的汽轮发电机定子接地故障定位方法

提出一种基于几何关系求解的汽轮发电机定子接地故障位置定位方法。根据大型汽轮发电机定子绕组内部基波电势分布特征,将其电势相量依次相连后近似等效为平面上的一段圆弧,对应圆心角记为β,同时将发生接地故障时的定子零序电压、机端绕组相电压映射至该平面上,建立故障位置至中性点的基波电势与定子零序电压、机端绕组相电压等相量间的几何关系,结合零序回路阻抗特征参数,计算中性点至故障位置所对应的故障角γ,γ与β的比值即为接地故障位置。通过仿真试验及现场故障案例对所提方法进行验证。验证结果表明,所提方法简单有效,不依赖注入式定子接地保护,能大幅提高定子接地故障诊断效率,缩短故障排查时间。     

大容量发电机定子接地保护改造过程的分析

对广东某电厂发电机的100％定子接地保护改造情况进行了讨论分析，要改造的发电机是进口的，且容量大，运行时三次谐波电压很小，原改造方案中保护装置采用美国生产的SEL－300G，但它的三次谐波电压整定值范围小并且只有1个电压调整系统。在发电机小负荷时SEL－300G没有保护功能，无法实现真正的100％定子接地保护，不能满足保护规程的要求，国电南京自动化股份有限公司生产的WFBZ－01装置的三次谐波电压整定值范围大并且有3个电压调整系数，经现场测试该装置满足保护要求。