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.     

大型水轮发电机定子中性点高阻接地暂态分析

为准确分析计算发电机间歇弧光过电压以及单相接地故障电流,提出了采用准分布电容参数的定子单相接地多回路模型.该模型可以比较准确地计及气隙磁场谐波及定子分布电容的影响.对三峡左岸电厂一台大型水轮发电机进行了分析计算,结果表明,发电机中性点采用高阻接地方式下,定子绕组发生单相接地时,若取较高的中性点接地电阻则对减小故障电流的作用较有限,且会带来比较大的暂态过电压;综合考虑接地故障电流和暂态过电压,则中性点接地电阻宜取2～3倍的中性点对地等值容抗;若发电机频率发生偏移,则有可能出现较大的暂态过电压.     

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。     

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。     

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。     

大型水轮发电机中性点消弧线圈接地暂态分析

为准确分析计算定子绕组接地间歇弧光过电压以及故障电流，分析发电机中性点消弧线圈接地的规律，文中采用准分布电容参数的多回路模型对三峡1台700 MW的大型水轮发电机进行计算。该模型将定子绕组划分成多个单元电路，计及气隙磁场谐波以及定子绕组分布电容的影响。结果表明，发电机中性点采用消弧线圈接地方式下，定子单相接地时，适当增加阻尼率可以有效地抑制电压熄弧恢复过程中的超调量，从而限制重燃暂态过电压；选择较小的脱谐度可以有效地补偿电容电流的基波分量，可大大减小故障电流，但故障电流中的3次谐波难以削弱。另外，频率偏移可引起较大的暂态过电压。     

发电机基波零序电压型定子接地保护的整定

针对300 MW及以上大型汽轮发电机出口加装断路器后发电机定子接地保护灵敏度降低的问题,分析了发生定子单相接地故障时故障电流的影响因素;计算了变压器高电阻接地方式下的中性点接地电阻值,对发电机定子接地保护重新进行整定,实现了发电机定子绕组单相接地故障时具有较高灵敏度的目的。并结合600 MW大型汽轮发电机出口断路器改造实例,给出了发电机定子接地保护的整定方法及建议。     

论发电机中性点接地方式与定子接地保护

对于发电机中性点的接地方式通常采用三种方式，即：不接地、经消弧线圈接地和经配电变压器或高阻接地。发电机的中性点接地方式不仅与定子接地保护所采用的形式密切相关，而且与单相接地故障电流、定子绕组的绝缘相关。因此必须考虑这几个方面的问题。选择最佳的接地方式。     

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。     

谐振补偿在大型发电机中性点接地中的应用

详细分析了发电机中性点经消弧线圈谐振补偿接地方式的应用原理,提出一种发电机中性点接地方式,并且与中性点经接地变压器高电阻接地方式进行比较。这种中性点接地方式可以更好地限制定子单相接地时的故障电流,从而保护了定子铁心和绕组。采用多回路分析方法对三峡左岸一种700 MW的大型发电机进行仿真计算,仿真结果表明此方法是可行的。     

基于注入法的接地相辨识

传统的接地相判别方法是在忽略电网不对称的前提下进行判别的,当发生在一定范围内的高阻接地故障时,传统判据失效。针对这一局限性,提出了一种基于注入法的新型接地相判别方法,当电网发生单相接地故障时,向电网注入某一电流,用来消除电网不对称度,使电网中性点电压仅为由故障相引起的中性点位移电压,通过分析注入电流后的中性点电压的相位角,得出中性点电压相位角随过渡电阻的变化范围,可知不同相发生接地故障时中性点电压相位角随过渡电阻的变化范围也不相同。因此,可利用注入电流后的中性点电压的相位角的变化范围来实现故障相的辨识,尤其是高阻接地相判别,其可行性得到了仿真的验证。     

发电机中性点经消弧线圈谐振方式接地中串联电阻对定子接地保护的影响

以三峡水轮发电机为例 ,阐述了大型水轮发电机中性点经消弧线圈接地的必要性。通过计算说明在消弧线圈中串联小值电阻可以起到限制传递过电压的作用 ,须注意的是电阻阻值的选取应从补偿电容电流和限制传递过电压两方面加以验算。在经耦合电容引起的传递过电压满足定子绕组绝缘要求时 ,应注意校验其对基波零序电压定子接地保护动作可靠性的影响 ,实例分析说明此传递过电压可引起基波零序电压定子接地保护的误动。     

组合型接地方式对注入式定子接地保护的影响

借鉴谐振接地的优点,采用在大型发电机的配电变压器低压侧负载电阻两端并联电感的组合型接地方式,减少接地故障电流。使用Matlab Simulink 工具搭建仿真模型,采用准分布电容参数模型模拟定子接地故障,使用与保护装置相同的算法计算注入式定子接地保护。设计一种常规高阻接地和3种组合型接地的方案,对白鹤滩水电站发电机的实例进行仿真计算,通过对比分析,研究组合型接地方式对注入式定子接地保护的影响。结果表明,增加并联电感会恶化接地过渡电阻的计算结果;将并联电感放到接地变压器高压侧,对注入式定子接地保护最有利,但是该方案增加了设备成本;在并联电感有限的补偿电流范围内,失谐度越大,越有利于接地过渡电阻的测量。     

大型水电机组组合型接地方式参数优化设计

为了限制单相接地故障电流,部分大型水电机组采取了接地电阻并联电感的组合型接地方式,但接地电阻和电感的参数选取对接地故障电流、传递过电压、中性点位移电压、零序电压保护灵敏度有影响.综合考虑组合型接地方式下的接地故障电流、传递过电压、中性点位移电压、零序电压保护灵敏度指标,建立了针对水电机组组合接地参数设计的综合评价体系,...     

基于Pearson相关性的小电阻接地有源配电网接地保护

小电阻接地配电网在大量接入分布式电源后系统结构发生变化,影响传统的接地保护可靠性。针对含多逆变型分布式电源的小电阻接地有源配电网一般结构,分析了单相接地故障时各出线零序电流、母线零序电压和中性线电流特征,并根据各线路零序电流与中性线电流之间的相位特点提出了基于出线零序电流与中性线电流Pearson相关性的接地保护方案,相比于传统的接地保护,该方法大大提高了耐过渡电阻能力,可以很好的应对噪声干扰与弧光高阻接地的情况。通过仿真验证了方案的正确性。     

基于对地参数跟踪测量的不接地系统单相接地故障选相研究

通过跟踪测量对地参数,实现中性点不接地系统单相接地故障时正确选相。不接地系统由于系统参数的不对称,正常运行时,将在中性点引起一定的电压偏移。当中性点基频电压变化时,在中性点短暂投入适当阻值的电阻,采集电阻投切前后中性点电压的幅值与相位,实现系统对地电导和对地电容的跟踪精确测量。依据前后两次测量的对地参数以及中性点不接地时中性点的基频电压,经过一定的计算,选出接地故障相。Matlab仿真表明该方法能精确测量系统对地参数,并在单相接地故障发生时准确选出故障相。     

基于故障电阻测量的小电流接地系统保护方法

为解决小电流接地系统高阻接地故障检测的难题,分析了单相接地故障前后相电流变化特征:故障线路的故障相与非故障相电流变化量之差等于接地故障电流,非故障线路的故障相与非故障相电流变化量相等;并由故障相电压与故障电流之比计算出接地故障电阻,发明了基于接地故障电阻测量的高阻接地保护方法。EMTP仿真分析和动模实验测试结果表明,该保护方法能够保护各种高阻接地故障,具有较高的保护精度和可靠性,适合在配电自动化终端单元(FTU)上就地实现。     

基于高阻并联避雷器接地方式的柔性直流配电网保护方法

针对柔性中压直流配电网系统直流线路单极接地故障检测困难的问题,提出一种高阻并联避雷器接地的新型接地方式及其包含自适应放大系数的保护策略。首先讨论了现有的柔性直流配电网接地方式的优缺点,提出了基于联结变压器中性点经高阻并联避雷器的新型接地方式。然后通过理论推导分析了新型接地方式在交直流侧接地故障下的过电压机理和故障特征,根据不同故障下的电压电流特性,提出了相应的直流线路保护策略,实现了差动保护在直流配电网发生故障时准确快速地进行故障识别和故障选线。最后以仿真实例验证了新型接地方式的有效性和所提出的保护方法的可靠性。     

大型发电机中性点组合型接地方式的分析与探讨

为限制接地故障电流,同时方便应用定子接地保护,大型发电机上采用了一种折中的组合型接地方式：在接地变压器低压侧负载电阻两端并联一个电感。给出了组合型接地方式的等值电路;对组合型接地方式进行选型计算,原则是电阻电流等于补偿后的电容电流,并将故障电流限制在10~25 A范围内。将组合型接地方式和常规的高阻接地方式进行了对比,对比结果表明组合型接地方式的并联电感值越小,越能有效地限制接地故障电流,但是采用组合型接地方式后失谐度、阻尼率会减小,进而导致传递过电压、位移电压有所增大。希望分析及探讨有助于组合型接地方式的选型设计及推广应用。