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发电机定子接地保护原理及动作行为分析
师淑美
(河北大唐王发电有根责任公司，河北唐山063000)
科技论坛
摘要：本文阐述了100%发电机定子接地保护原理及整定计算，并对运行当中定子接地保护正确动作行为和误动作行为进行了分新，为机组运行当中定子接地保护动作后提供分析思路。
关键词：定子接地；零序电压；三次谐波
发电机定子绕组对地编象的损坏就会发生接地故障、这是定子综组最常见的电气故障，定子综组单相接地的危害性主要是流过故障点的电容电流产生电弧可能烧坏定子铁心进一步造成匝间短路或相间短路利用基波零序电压的发电机定子接地保护有不足之处，不能作为100%定子接地保护，发电机中性点附近由于水内冷发电机的漏水等原因也有发生接地故障的可能性。利用三次谐波电压构成100%定子接增保护，由部分组成：第一部分是基波零序电压元件，其保护范围不少于定子绕组的 8<从发电机机端开始）；利用三次谐波电势构成的定子接地保护，用于消除基波零序电压元件保护不到的死区。现代大型发电机都装设定子接地保护，在实际运行当中，发电机定子接地保护有正确动作，也存在误动作，本文从原理和整定计算阐述了定子接地保护，为机组运行当中定子接地保护动作行为提供分析思路。
1定子接地保护装置原理
1.1基波零序电压定子接地保护
基波零序电压保护发电机85~95%的定子绕组单相接地基波零序电压保护反应发电机零序电压大小。
基波零序电压保护设两段定值，一段为灵敏段，另一段为高定值段， 12三次谐波定子接地保护原理
正常运行时由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁磁饱和的影响，在定子绕组中感应的电动势除基波分量外，还有高次谐波分量。其中三次谐波虽然在线电势中可以将它消除但在相电势中依然存在。固此，每台发电机总有约百分之几的三次谐波电势，设以E3
在正常运行时，发电机中性点侧的三次谐波电压大于发电机机端的三次三次谐波电压
在发电机正常运行时保护不会误动作，而在中性点附近发生接地时，保护其有很高的灵度
2定子接地保护的整定计算基波零序动作电压：
发电机定子接地保护基波零序电压宜取自发电机中性点，其动作电
在机端TV开口三角综组两端或中性点TV二次产生8~10V的电压。发电机三相绕组对地绝缘固有不一致引起的零序电压，最大为2%，即2V(二次值)。
d主变压器高压侧发生接地故障时由变压器高压则传递到发电机系统的零序电压。主变压器高压则发生接地故障时，有变压器高压侧传递到发电机系统的序电压，主要决定于变压器高压制龄组与发电机侧低用侧绕组之间的耦合电容。对于电压等级为220kV及以上的变压器，高压侧零序电压传递到发电机系统侧的分量很小。另外通过延时可以聚过这电压的影响。因此，整定定子接地保护的动作电压时，可以不考虑这一因素。
e6KV厂用系统单相接地故障，6.3千伏厂用系统接地故障时的零序电压传递到发电机端的传递电压小于5伏。
3定子接地保护动作行为分析
最进几年，定子接地保护动作次数较多，有的是正确动作有的是误动作，一般来讲三次谐波定子接地保护动作于信号，这就给了我们判断发电机定子是否真接地，去迅速查找接地点并作出正确的处理，在不停机的情况下排除故障，保证机组的连续运行赢得了时间。
31发电机三次谐波定子接地保护发信号原固事例分析：
31.12008年.某厂在起机过程中升压到15KV发三次谐波式定子接地保护动作信号，经检查保护装置，机端三次谐波电压确实大于中性点三次谐波电压，发电机机端和中性点电压采样正常
事故原因分析：经检查发现发电机中性点接地刀闸接触不良
312某台发电机在一天夜间，三次谐波定子接地保护时断时续动作三十多次，有时可以复归.检查动作报告，发现确实已达定值，但保护不动作时，检查采样数据正常。
事故原因分析：经检查发现PT二次刀闸接触不良
在机组起机过程中发电机三次谐波定子接地保护发信号原因为：中性点PT一次熔断器固震动接触不良引起。发电机中性点接地刀闸接触不良。发电机中性点PT一次熔溶断器断或熔断不彻底。PT回路有间题、
定值整定错误等原因引起
压Uop应按躲过发电机正常工况下及恶劣条件下发电机系统产生的最大不平衡零序电压来整定，即Uop=Krel*UOmax
32发电机定子接地保护正确动作事例分析
Uop:基波零序
Krel：可靠系数.取12~1.3
UOmax：发电机正常运行时中性点单相电压互感器的最大不平衡电压。
影响UOmax的因素主要有： a发电机的三次谐波电势
并网运行发电机的三次谐波电势与发电机的负荷有关，最大可达发
某电厂3发电机解列停机.发电机定子接地保护动作。从录波图看，发电机零序电压到达谢闸值。跳闸时A相电压55V、B相电压80VC相电压46V。根据现场情况，未发现设备异常，经请示同意，再次升压，发电机定子保护再次动作，俩次动作波形一致
事故原因分析：经检查发现该发电机封闭母线靠变压器侧进水，封闭母线进水、积水使发电机出线绝缘降低，是导致发生接地故障的原因。发电机本体滤水等便发电机绝缘降低导致发电机定子绕组接地和发电机
定子绕组直接接地，发电机定子接地保护动作后能保护发电机，避免发电
电机电压的5%~7%。在发电机机端TV开口三角形绕组两端及中性点
TV二次产生的电压最大各位3V。如果定子接地保护能有效滤去三次谐波电压，在进行定值整定时可不考虑这一电压
b机端三相TV各相间的变比及角误差(主要是TV一次绕组对三次绕组之间的比误差)。
机端三相TV的一次绕组对三次综组之间变比不一致，在机端TV 开口三角形绕组两端产生基波电压通常有05~15V
c发电机电压系统中三相对地绝缘不一致
引起发电机三相对地绝缘不一致的因素是多种多样的，主要是发电机三相绕组对地绝缘固有的不一致，以及外界环境的影响。当发电机母线经穿墙套管一裸导线与室外的主变压器或厂用高压变压器连接时，在雨天很容易引起发电机系统三相对地绝缘不对称。运行实践表明：最严重时，在发电机系统产生的零序电压可达发电机额定电压的8～10%，即将
作者简介：师淑英，女，高级工程师，从事发电厂继电保护工作，
机烧损事款
参考文献
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[3]高券如.大型发电机组继电保护整定计算与适行技术[M]北京：中国电力出巅社
[4]南瑞南瑞发电机变压器组保护装置培训教材
[5账保会,尹项根.电力系统继电保护[M北京：中国电力出航社