三峡大型发电机中性点接地电阻的合理选择

通过分析中性点接地电阻对定子绕组单相接地保护、重燃弧过电压以及接地故障电流的影响,认为适当地提高中性点接地电阻有助于提高外加20Hz电源定子单相接地保护的灵敏度、有利于减小接地故障电流和中性点接地电流,且不会带来威胁发电机安全的过电压。结合三峡发电机的特点———定子绕组绝缘等级高、定子绕组对地电容大,认为中性点接地电阻取3~5倍的对地容抗值比较合适。     

三峡大型发电机中性点接地电阻的合理选择

通过分析中性点接地电阻对定子绕组单相接地保护、重燃弧过电压以及接地故障电流的影响,认为适当地提高中性点接地电阻有助于提高外加20 Hz电源定子单相接地保护的灵敏度、有利于减小接地故障电流和中性点接地电流,且不会带来威胁发电机安全的过电压.结合三峡发电机的特点--定子绕组绝缘等级高、定子绕组对地电容大,认为中性点接地电阻取3～5倍的对地容抗值比较合适.     

20Hz电源注入式定子接地保护装置原理及应用

从发电机中性点消弧线圈的二次侧注入20 Hz电源原理构成定子接地保护。该保护不受机组运行状况影响,无死区;不受故障点位置的影响,实现对定子接地故障的100%保护;能反映定子绕组绝缘性能下降,对绝缘老化起到监视作用。此装置首次应用在发电机中性点经消弧线圈接地运行方式上获得成功。     

注入式发电机定子接地保护的自适应整定

与通常的20 Hz电源注入式定子接地保护接地电阻高定值、低定值整定方案相比,自适应整定方案能够根据接地电流的允许值大小,按照发电机接地故障位置自动调整接地电阻的整定值,实现按照故障的严重程度执行保护动作.但现行的自适应保护原理在推导接地电阻整定值时没有考虑接地故障电流3次谐波分量的影响,当发电机中性点附近发生故障时,由于3次谐波电流较大,导致现行的自适应20 Hz注入式接地保护在发电机中性点附近存在保护定值整定偏低和拒动的情况.在综合考虑了接地故障电流基波分量和3次谐波分量影响的基础上,按照有效值定义的接地电流允许值大小自适应整定20 Hz注入式接地保护的接地电阻动作值,实现了20 Hz注入式定子接地保护无死区的自适应整定,有利于发电机的安全运行.     

发电机中性点接地方式及其对定子接地保护的影响

发电机中性点运行方式有中性点不接地、小阻抗接地、高阻抗接地、消弧线圈接地。不同的发电机中性点运行方式对不同的发电机定子接地保护方式的保护效果影响很大,其中的外部注入低频信号定子接地保护,能够适应各种不同中性点接地的发电机,不但能够反映定子绕组的接地故障,而且能够反映定子绕组回路对地绝缘降低,这是今后发电机定子接地保护的主要方法。     

最小二乘算法在20Hz注入式定子单相接地保护中的应用

定子单相接地是发电机的常见故障,如果不及时处理就可能发展为更严重的相间或者匝间短路.20Hz注入式定子接地保护可以单独实现定子100%绕组的保护,可以监测定子绝缘水平的下降,因而越来越多地应用于大型发电机保护.20Hz注入式定子接地保护算法的目的是从包含工频和20Hz成分的采样信号中,准确地提取出20Hz分量,以完成进一步的阻抗计算.针对全波傅氏算法应用于20Hz注入式定子接地保护时数据窗过长的问题,提出采用最小二乘算法提取20Hz分量的改进措施.最小二乘算法与傅氏算法相比,具有可以任意选择拟合模型、数据窗可调等优点.基于这些优点,将最小二乘算法应用于20Hz注入式定子接地保护,并通过分析计算证明:与傅氏算法相比,最小二乘算法的速度更快、精度更高.     

消弧线圈接地方式下外加20 Hz电源定子接地保护的应用

外加20Hz电源定子接地保护在发电机中性点经配电变压器高阻接地方式下已有很多工程应用,但其在中性点经消弧线圈接地的发电机上还没有成功的应用经验。文中分析了外加20 Hz电源定子接地保护应用在发电机中性点经消弧线圈接地与中性点经配电变压器高阻接地存在的差别,包括计算故障过渡电阻的等值电路、消弧线圈工作参数选择与计算等,为外加20 Hz电源定子接地保护在中性点经消弧线圈接地的发电机上成功应用提供了依据,其结果已被现场试验验证。     

三峡左岸电站发电机中性点接地方式的选型与计算

三峡工程左岸电站水轮发电机中性点接地方式的选择应和发电机100％范围定了一点接地保护相关联。对发电机中性点接地变压器的选型计算表明,其参数选择必须与发电机定子一点接地保护相配合。在发电机定子绕组绝缘电气强度有较高的安全系数的情况下,接地电阻值的选取应主要服从与定子一点接地保护的配合及限制接地故障电流的需要。     

基于分段相角补偿的注入式定子接地保护方法

以注入式定子接地保护在大型机组上的应用为背景,以准确测量发电机定子绕组对地绝缘电阻为目的,提出了基于分段相角补偿的注入式定子接地保护方法。该方法总结了近期注入式定子接地保护的现场调试及运行现状,分析了在不同工况下注入20Hz电压电流相角发生偏移的原因,并通过试验进行验证,据此提出了分段式相角补偿的方法,兼顾了各种工况下保护测量的精度,并应用于实际工程,提高了注入式定子接地保护的电阻测量精度,具有实用价值。     

定子接地保护在鲁布革电厂的应用

分析了7UE22型20Hz电压注入式100％定子接地保护装置灵敏度逐年降低的原因,阐述了7UM622微机型发电机保护20Hz电压注入式接地保护的工作原理。     

发电机出口电容器缺陷引起定子接地保护动作诊断方法

发电机出口电容器缺陷引起的定子接地保护动作难以通过检查绝缘电阻发现,故障位置不易查找。首先通过建立定子接地等效电路分析了其故障产生机理,然后利用定子相电压构成的三相参照系,对比分析了出口电容器缺陷和过渡电阻接地时的零序电压相位特征,并提出了相应的实用诊断新方法。该方法利用故障录波图判断零序电压在三相参照系的位置,并进一步结合发电机每相对地总电容及中性点接地电阻即可实现故障的快速诊断。最后,通过一起故障实例验证了所提方法的有效性。     

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。     

大型发电机组注入式定子接地保护调试与整定

随着发电机单机容量的不断增大,发电机定子绕组对地电容不断增加,导致定子单相接地电流不断增大,容易造成发电机定子对地绝缘老化或出现接地故障,对发电机定子单相接地保护提出了更高的要求以确保发电机安全运行。阐述了注入式定子接地保护原理及现场调试方法,并对相角补偿值、阻抗补偿值及对相关的保护值进行了整定。根据现场对发电机静止状态下的调试以及发电机由空载缓慢升压至30%额定电压后的测试结果,进一步验证了保护定值整定的正确性和保护装置动作的准确性。     

高准确度外加20 Hz电源定子单相接地保护的研制

分析了发电机中性点处配电变压器对外加20Hz电源定子单相接地保护的影响。基于许继WFB-800型发变组保护硬件平台，研制了考虑中性点配电变压器参数影响的高准确度定子单相接地保护，试验验证了保护中计算接地故障过渡电阻方法的准确性，并分析和给出了防止20Hz电源及其引线故障误动作的措施。     

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。     

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。     

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。     

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。