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。     

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。     

纵向零序电压保护新方案及其应用

由于结构设计的原因，综合性能较好的一些保护方案如横差保护和不完全纵差保护等将不能应用于大型超临界汽轮发电机。文中重点讨论了纵向零序电压保护方案的改进及其在应用中的问题。研究表明，发电机发生匝间短路故障时3次谐波电势减小，而机组外部故障时发电机3次谐波电势增大。因此，为了提高纵向零序电压保护方案的性能，可以根据故障时3次谐波电压增量的特性作为选取制动量的依据，从而提高保护性能。亦即:当3次谐波电压表现为负增量时，制动量取为0或接近0;而当3次谐波电压表现为正增量时，以该增量值作为制动量。此外，对匝间保护纵向零序电压元件增加一个小延时是可行的，它可以提高保护躲暂态3次谐波影响的能力。仿真计算表明，比例制动式纵向零序电压保护能可靠区分内外部故障，符合大型超临界汽轮发电机的保护要求。     

浅谈小浪底水电厂发电机定子单相接地保护

定子绕组的单相接地是发电机最常见的故障之一，为此，小浪底水力发电厂发电机定子单相接地保护采用了双频式保护，即用基波零序电压原理保护距机端约80％的定子绕组，而用3次谐波电压原理保护中性点附近的定子绕组。但经实践后证明，这种定子接地保护配置还不很完善，难以满足可靠性和灵敏性的要求，相信随着运行经验的积累和科学技术的发展，水力发电厂的定子接地保护会日臻完善。     

关于定子接地保护的几个问题

以几次事故为例说明：用“允许接地电流”来决定定子接地保护投运方式是不合理的。对于 双水内冷发电机及没有匝间保护的大、中型发电机，其定子接地保护应投跳闸。3次谐波电 压型接地保护动作可靠性低的原因是：调整不当，工作环境条件差，回路及继电器本身有缺 陷。为提高其动作可靠性，应掌握机组机端3次谐波电压和中性点3次谐波电压的变化规律， 改善环境，并及时更换不良的3次谐波电压型保护。发电机中性点经配电变压器接地，降低 了定子接地保护的动作灵敏度，对经计算不可能产生过电压的发电机，应将配电变压器换成 单相电压互感器(TV)或消弧线圈。无条件换时，应尽量增加二次侧并联电阻。基波零序电压 型接地保护的定值应为5 V~10 V。     

俄罗斯800 MW机组定子接地后备保护分析

绥中发电厂引进俄罗斯800 MW发电机组，定子接地后备保护装置主要由基波零序电压保护和3次谐波电压保护组成。3次谐波组件以发电机出线端3次谐波电压u_S3对时间的导数du_S3/dt>0为启动条件，以发电机定子接地故障后与故障前的3次谐波电压比u_S3′/u_S3>1.25作为测量机构动作判据，保护延时动作于停机。通过分析表明，该装置的3次谐波组件保护发电机靠中性点侧0～40%的定子接地故障，原理简单、新颖，不受一次设备接线方式的限制，性能也较好，适合作为大型发电机定子接地后备保护，也可为只配备零序电压保护的发电机增设3次谐波保护之用。〖ＫＨ５Ｄ〗     

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。     

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。     

发电机定子接地保护在二滩水电站的应用

结合二滩水电站的实际运行情况,阐述了基波零序电压和外加电源注入式定子接地保护的原理。通过对一次定子接地故障的研究,介绍了定子接地保护动作的分析方法。从3个不同的角度计算了故障点的位置和故障点的接地电流,结合查找出的故障点位置,验证了定子接地保护的准确性和正确性。     

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。     

直接并网的中小型发电机定子接地保护

指出了现有中小型发电机定子接地保护原理的不足。详细阐述了在发电机中性点不接地和经消弧线圈接地2种情况下，分别在系统侧单相接地和定子接地时机端零序电流和零序电压的方向关系。提出了基于零序电流与零序电压方向关系以及基于零序差流与零序电压方向关系的新型的定子接地保护原理。通过试验和现场运行情况表明了该保护原理的可行性。     

岩滩电厂水轮发电机定子接地保护改造

岩津电厂水轮发电机定子接地保护原设计为传统的基波零序电压和三次谐波电压双频式定子接地保护,在现实运行中曾多次出现误动,经研究后更换为外加信号电源型定子接地保护。论文阐述了改造前后的定子接地保护原理,对其性能、特点进行比较,指出目前运行中所存在的问题,并提出了有关改进建议。     

长洲水利枢纽发电机选择性定子接地保护设计

介绍了长洲水利枢纽发电机选择性定子接地保护方案设计及试验情况,该保护方案由零序方向元件和中性点零序电压元件共同构成,采用中性点零序电压元件作为动作判据,零序方向元件作为开放辅助判据,现场模拟试验结果证明了该方案的成功.     

发电机三次谐波定子接地保护特性和误动分析

发电机是电力系统中最重要的设备之一,随着对电力系统运行稳定性的要求不断提高,三次谐波定子接地保护已普及到中小型发电机组中,用来和零序接地保护配合实现100%定子接地保护.文章介绍了发电机运行中三次谐波电压特性,并根据居甫渡水电站的保护配置和实验过程的保护动作,分析了三次谐波定子接地的保护原理及造成保护误动的原因.     

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。     

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。     

一次典型的定子接地故障分析与优化保护原理

通过对一次典型的定子接地故障情况和保护录波数据分析，证明了保护动作行为的正确性。在分析过程中发现定子接地故障点离机端近，接地电阻在燃弧过程中很快减小，故障零序电压很快升高，保护也及时切除了故障。文中对基波零序电压和外加电源定子接地保护的原理进行了比较分析，提出了测量式定子接地保护的概念，以及定子接地保护的灵敏性、可靠性、速动性，同时可对发电机定子绕组做出安全、健康的评估。     

自调整式三次谐波定子接地微机保护研究

本文对自调整式三次谐波电压发电机定子接地微机保护的原理、样机及动模试验研究作较全面的介绍。本文提出并采用了自调整式的三次谐波电压定子接地保护方案，利用微型计算机和其它技术手段，制成了初步的样机，通过了动模试验。动模试验结果表明，保护的灵敏度提高了近4倍。     

大型发电机20Hz电源注入式定子接地保护改进研究

20Hz电源注入式定子接地保护可以单独实现发电机定子绕组100%的保护范围,在停机和启机过程中也能检测出定子接地故障,由于注入式定子接地保护判据的不完备,此保护存在误动现象。结合实际运行情况,研究对20Hz注入式定子接地保护的闭锁条件和接地电阻低定值段进行改进。修改闭锁逻辑,将20Hz电源回路故障闭锁、20Hz电压采样监视值、20Hz电流采样监视值"或"条件后作为电源监视闭锁保护出口。接地电阻低定值段判据增加基波零序电压低定值,构成一个复合判据。改进后的判据避免了误动作停机对系统造成冲击,进一步提高了注入式定子接地保护的可靠性。     

汽轮发电机3次谐波电压随负荷变动的理论分析

大型汽轮发电机机端3次谐波电压U3t以及中性点3次谐波电压U3n随有功负荷和无功负荷变动而变化，根本原因是定子绕组3次谐波电压EΦ3 受负荷影响，从而影响到3次谐波电压的100%定子接地保护。通过磁导分析法以及傅里叶级数，推导了汽轮发电机转子磁动势和定子电枢反应磁动势产生的EΦ 3，通过分析有功和无功负荷变动情况下发电机的磁动势、电势相量，得到了有功和无功对EΦ3 的影响关系。分析表明，转子q轴方向上的小齿易饱和是影响EΦ3的重要原因，中性点接地设备参数的非线性可能是导致U3t/ U3n 发生变化的一个原因。