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1、7.3.1 发电机定子绕组单相接地故障分析发电机定子绕组单相接地故障分析发电机定子绕组中性点接地方式发电机定子绕组中性点接地方式 一般采用中性点非直接接地方式，即小电流接地方一般采用中性点非直接接地方式，即小电流接地方式式发电机定子绕组单相接地故障的危害发电机定子绕组单相接地故障的危害 弧光过电压危害绝缘弧光过电压危害绝缘 故障可能发展为相间故障或匝间故障故障可能发展为相间故障或匝间故障7.3.3利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护 （一）发电机定子绕组三次谐波电压分析（一）发电机定子绕组三次谐波电压分析正常运行时定子绕组三次谐波分布正常运行时定
2、子绕组三次谐波分布2fC2fC3EwC3SU3NUSN中性点三次谐波电压中性点三次谐波电压机端三次谐波电压机端三次谐波电压33)(22ECCCCUwfwfN33)(2ECCCUwffS三次谐波电压比三次谐波电压比1233wffNSCCCUU7.3.3利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护 （一）发电机定子绕组三次谐波电压分析（一）发电机定子绕组三次谐波电压分析单相接地时定子绕组三次谐波分布单相接地时定子绕组三次谐波分布中性点三次谐波电压中性点三次谐波电压机端三次谐波电压机端三次谐波电压三次谐波电压比三次谐波电压比2fC2)1 (fC3EwC3SU3
3、NU3)1 (E33EUN33)1 (EUS133NSUU7.3.3利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护 （一）发电机定子绕组三次谐波电压分析（一）发电机定子绕组三次谐波电压分析 保护判据：保护判据： 保护范围：靠近中性点侧保护范围：靠近中性点侧50%的定子绕组接地故障，可的定子绕组接地故障，可以可靠反映以可靠反映33NSUU7.3.3利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护利用三次谐波电压构成的定子绕组单相接地保护 （二）利用零序电压和三次谐波电压构成（二）利用零序电压和三次谐波电压构成100%定子接地保护定子接地保护 保护判据：保护判据：
4、7.3.4利用零序电压和叠加电源构成的利用零序电压和叠加电源构成的100定子单相接地保护定子单相接地保护 负载外加20Hz电源R1R2abUsefIsef接地变压器Gab中性点变压器电流互感器滤波分压7.4.1负序电流对发电机的影响负序电流对发电机的影响 （三）负序电流和转子发热的关系（三）负序电流和转子发热的关系 设转子为绝热体，则不使转子过热的负序电流及其持续时设转子为绝热体，则不使转子过热的负序电流及其持续时间应具有如下关系间应具有如下关系AtIdtit2*202*2A的取值与发电机容的取值与发电机容量及其冷却方式有关量及其冷却方式有关 对某一给定的负序电流，则其持续时间与负序电流位于对
5、某一给定的负序电流，则其持续时间与负序电流位于曲线下方时，可以保证转子不过热曲线下方时，可以保证转子不过热 7.4.1负序电流对发电机的影响负序电流对发电机的影响 负序电流的危害负序电流的危害 定子绕组中的负序电流将在转子绕组中感应出定子绕组中的负序电流将在转子绕组中感应出100Hz的高的高频分量。该分量会在转子铁芯中产生涡流，导致转子发热频分量。该分量会在转子铁芯中产生涡流，导致转子发热 负序气隙旋转磁场与转子电流之间以及正序气隙旋转磁场负序气隙旋转磁场与转子电流之间以及正序气隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的与定子负序电流之间所产生的100Hz交变电磁转矩，将同交变电磁转矩，将同时作用在
6、转子大轴和定子机座上，从而引起时作用在转子大轴和定子机座上，从而引起100Hz的振动，的振动，威胁发电机安全威胁发电机安全 负序电流保护的作用负序电流保护的作用 防止发电机过热防止发电机过热1. 作为外部不对称故障的后备保护作为外部不对称故障的后备保护7.4.2定时限负序电流保护定时限负序电流保护 （一）通常采用两段式复序电流保护 负序电流I段：动作于跳闸，防止转子过热兼作外部短路的后备保护 负序电流II段：动作于信号，作为不对称过负荷信号7.4.2定时限负序电流保护定时限负序电流保护 （二）动作定值的确定（二）动作定值的确定负序电流负序电流II段定值（动作于信号）段定值（动作于信号）： 动作
7、时间一般采用动作时间一般采用510S； 动作电流应考虑躲过负序电流滤过器的不平衡输出和发电动作电流应考虑躲过负序电流滤过器的不平衡输出和发电机长期允许的负序电流值。机长期允许的负序电流值。 NsetII1 . 027.4.2定时限负序电流保护定时限负序电流保护 （二）动作定值的确定（二）动作定值的确定负序电流负序电流I段定值：时间定值应保证外部短路时的选择性，逐段定值：时间定值应保证外部短路时的选择性，逐级配合。级配合。 启动电流一般给出一计算时间，通常取启动电流一般给出一计算时间，通常取120S，此，此时电流定值应为时电流定值应为2.120setAI（有名值）（有名值）对表面冷却机组对表面冷
8、却机组 A=3040，从而得到，从而得到NsetII6 . 05 . 02（标幺值）（标幺值）7.4.2定时限负序电流保护定时限负序电流保护 （三）定时限负序电流的缺点0.10.51.01.52.041016400tabcde两段负序电流保护时限特性2I7.4.3 反时限负序电流保护反时限负序电流保护 完整的反时限由三部分组成：上限定时限：负序电流大于上限定时限电流时， 按上限定时限动作。下限定实限：负序电流低于下限定时限整定值，但不足以使反时限动作时，按下限定时限动作。222KIAttu ptu pI2m sI2t12ImI27.4.3 反时限负序电流保护反时限负序电流保护 反时限特性AtI22其中选取不同的，就构成不同的反时限特性曲线22 结束语结束语