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　　繼電器發(fā)機中性占經(jīng)消弧線圈諧振方式接地中串聯(lián)電阻對定子接地保護的影響畢大強，王祥衡，王居儉清華大學(xué)電機工程系。北京100084弧線圈中串聯(lián)小值電阻可以起到限制傳遞過電壓的作用，須注意的是電阻阻值的選取應(yīng)從補償電容電流和限制傳遞過電壓兩方面加以驗算在經(jīng)耦合電容引起的傳遞過電壓滿足定子繞組絕，要求時，應(yīng)注意校驗其對基波零序電壓定子接地保護動作可靠性的影響實例分析說明此傳遞過電壓可引起基波零序電壓定子接地保護的誤動。

　　1引言般認(rèn)為大嘔發(fā)電機中性點經(jīng)配屯變壓器高接地方式可以降低暫態(tài)過電壓。隨著發(fā)屯機容大，發(fā)生單相接地故障時可能燒傷鐵心。中性點經(jīng)消弧線圈諧振接地時，在理論上講可以將接地電流減小到很小，使接地電弧很容易熄滅，同時又降低了恢復(fù)電壓，使接地電弧難以重燃從而有效地降低了暫態(tài)過電壓且在消弧線圈中小聯(lián)小電叭也起著重要的消耗暫態(tài)過程能量的作用。由于諧振方式接地時零序阻抗很大，如果系統(tǒng)高壓側(cè)發(fā)生接地短路，則施加在發(fā)電機機端的傳遞過電壓將會很高，這可以通過在消弧線圈回路中串聯(lián)小值電阻限制傳遞過電壓王安全范圍內(nèi)加以解決，似在綜合考慮限制故障電流在安全接地電流范圍內(nèi)和經(jīng)費合電容引起兩者很難同時滿足要求，所以在相關(guān)保護整定過程中須加以注意2大型發(fā)電機中性點應(yīng)采取經(jīng)消弧線圈接地的方式2.1接地電流與流經(jīng)中性點電流的差別發(fā)電機定子繞組發(fā)生單相接地故障后，無論中性點是經(jīng)配電變壓器高阻接地或經(jīng)消弧線圈接地，接地電流與流經(jīng)中性點的電流都是不同的。單相接地，流經(jīng)性點的電流是經(jīng)過接地膃壓器成消弧線的電流，而接地電流則是流過對地電界的電流與配電變壓器或消弧線圈的電流的矢量和。因為發(fā)生方成正比，但流過故障點的電流是接地電流，而不是流經(jīng)中性點的電流，后者不能用來作為發(fā)電機單相接地電流允許值的判斷標(biāo)準(zhǔn)，流過中性點的電流作用是用來設(shè)計配電變壓器或消弧線圈的容量。

　　2.2大型發(fā)電機應(yīng)采取中性點經(jīng)消弧線圈接地方80年代初我國有關(guān)部門通過試驗制定的發(fā)電機。相接地電流的允。其額定1壓18認(rèn)及以上為認(rèn)。結(jié)合峽發(fā)電機組的參數(shù)，額定相電壓為容為，=0.2估算值，則發(fā)電機定子繞組在機端發(fā)生金屬性單相接地故障時，流過對地電容的電流為按照國際慣例，當(dāng)發(fā)電機中性點經(jīng)配電變壓器高阻接地時，為限制動態(tài)過電壓2.6倍額定相電壓，中性點接地電阻的次側(cè)值應(yīng)取為辦13則發(fā)電機，相接地時故障電流將超過乃，=31.這樣大的接地電流定了接地保護應(yīng)瞬時動作于跳閘，但計及實際的滅磁結(jié)束需要定時間，期間可能使鐵心遭受損傷。在考慮過電壓條件時，中忭心屯阻的選，原則應(yīng)以在限制動態(tài)過屯壓在安全范圍內(nèi)條件下盡量減小接地電湔按文獻4中所述人耶公司在峽發(fā)電機定子接地保護方案中提供的中性點接地變壓器的主要參數(shù)為額定變比為=200乃00.額定界為崩章時鐵鑷，訴厲碟塍栳艷摩哲空地變壓器原邊電流為=5人。對應(yīng)此接地電阻下根據(jù)66公司的方案發(fā)電機定子絕緣，持續(xù)承受6.5倍的交流額定線屯1以上。這屯壓價遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了可能發(fā)生的暫態(tài)過電壓，在這種絕緣水平很高情況下暫態(tài)過電壓不會損壞定子繞組絕緣。暫態(tài)過電壓在發(fā)電機絕緣上已充分被考慮的情況下，接地電阻的選擇主要是限制中性點電流大小，以及防止變壓器高壓側(cè)發(fā)生接地故障后，產(chǎn)生的傳遞過電壓不至于使基波零序電壓單相接地保護誤動。按地故障的接地電流為j52+21.86222.42A，也遠(yuǎn)大十規(guī)定的發(fā)電機允許接地電流定鐵心也珩受到燒傷的威脅。

　　根據(jù)文獻561中的實驗結(jié)果，在額定頻率附近，不論是否計及消弧線圈上的串聯(lián)電阻，消弧線圈諧振接地方式廠的暫態(tài)過電壓反小于高叭接地方咒。

　　為單相接地故障發(fā)電機維持額定頻率，必須是發(fā)電機聯(lián)網(wǎng)運行，這時接地電流應(yīng)小于認(rèn)。正是中性點經(jīng)消弧線圈接地可以對電容電流進行補償，使單相接地時接地電流很小。另外在消弧線圈上串聯(lián)小電阻可以起到很好的限制傳遞過電壓的作用。這樣在以上綜合考慮接地電流與傳遞過電壓的基礎(chǔ)上，峽發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地更合理更安全。

　　3消弧線圈諧振接地方式時接地電流與傳在以上分析的基礎(chǔ)上，再以峽發(fā)電機組為例，討論消弧線圈串聯(lián)電阻諧振接地情況下的接地電流傳遞過電計算條件1接地電流1；條件2商壓系統(tǒng)接地短路時通過耦介電容傳遞到機端波零序電壓單相接地保護的動作值5.

　　電機單相接地故障時故障電流與傳遞過電壓的等效電路。其中。消弧線圈電感，發(fā)屯機繞組每相對地電容1.81叩，發(fā)電機機端至主變！1器低。1繞組間每相對地電容0.萬中，1主變壓器高低壓繞組間的耦合電容0.00685；Uy發(fā)電機額定扣電。120力；7壓側(cè)發(fā)生接地故障時的最大基波零序電壓，取為0.5X500j3=144.

　　34kY；U0高壓系統(tǒng)短路時通過電流流過電容的電流；流過消弧線圈，計算故障電流等效電路，計算傳遞過電化的等效電路如果忽略消弧線圈電阻，消弧線圈按諧振方式接地，則發(fā)電機對地阻抗為無窮大，當(dāng)高壓系統(tǒng)發(fā)生短路時會產(chǎn)生很高的傳遞過電壓，差不多全部加在發(fā)電機定繞組此傳遞過電玉將損壞定子絕緣，同時導(dǎo)致基波零序電壓接地保護必誤動。在消弧線圈支路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮杩蓽p小傳遞過電壓。消弧線圈串聯(lián)電阻心后，并聯(lián)諧振的條件為部為零。

　　2.計算得到消弧線圈的感抗為及=526，串聯(lián)電阻值1=24，而此時比值隊=46.7.盡管傳遞過電壓限制在發(fā)電機對地電壓最大允許值內(nèi)般為發(fā)電機額定線電壓，但基波零序電壓保護其次按滿足條件驗算條件計算得到消弧線圈的感抗為沿=446.5串聯(lián)電阻值及=19似此時接地屯流=9.35條件1也不能時滿足。如果適當(dāng)降低條件2，取基波零序電壓保護的靈敏度認(rèn)認(rèn)=10，再驗算條件1.計算得到Az=505.Ri 8.，=4.67入。由以上種計算情況可以看出，串聯(lián)電阻后很難實現(xiàn)兩個條件同時滿足。

　　這樣做的依據(jù)在于小電阻的選取保證了限制傳遞過電壓在安全的范圍內(nèi)，而消弧線圈的補償作用使故障電流在安全接地電流的范圍內(nèi)，所以延時期間不會使飲心受到損傷，5傳遞過電壓引起的誤動實例分析實例1998年5月29日20時58分3定子單相接地保護誤動作進行了分析。發(fā)電機額定容量為31額定電壓為20政，中性點經(jīng)消弧線圈接地，電容電流為2.25消弧線圈補償屯流為2.47.為過補償方式不妥。由于檢修人員在處理高廠變低壓側(cè)地，在發(fā)電機電壓系統(tǒng)中出現(xiàn)傳遞過電壓，從而導(dǎo)致發(fā)電機中性點出現(xiàn)很高的位移電壓，次側(cè)值為。9，使3伙定子接地保護誤動。

　　實例張家1發(fā)電廠1發(fā)電機2001年4月2216時58分定子接地保護誤動導(dǎo)致發(fā)電機組掉閘，汽機主汽門關(guān)閉，鍋爐滅火。發(fā)電機額定容量為20，額定電壓為18隊，中性點經(jīng)消弧線圈以過補償方式接地不妥。定子接地基波零序電壓保護整定值為1沉，延時48動作。在發(fā)電機掉閘十多分鐘后，運行人員發(fā)現(xiàn)凝升泵電機處冒火，說明有接地現(xiàn)象。在檢查次設(shè)備無異常情況后，基本確定是由于高廠變低壓側(cè)接地后引起發(fā)電機零序電壓異常介高通過在廠貨低壓側(cè)選取兩個不同的接地點試驗，發(fā)現(xiàn)基波零序電壓由正常時的4.分別上，到13.1和13.7.，使基波；斤電保護誤動作。

　　從以上兩個誤動實例分析中應(yīng)注意的是從防止過電壓的角度來看，中性點經(jīng)消弧線圈接地方式應(yīng)采取欠補償方式，而不應(yīng)采取過補償方式；不但主變高壓側(cè)接地由于零序電壓很高容易引起基波零序電壓定子接地保護誤動，高廠變低壓側(cè)接地故障也能產(chǎn)生較高的傳遞過電壓使基波零療電壓保護誤動。所以不容忽視簡單的基波零序屯壓保護延時動作僅能防止主變高壓側(cè)或高廠變低壓側(cè)發(fā)生瞬間接地故階，定子接地保護誤動。如發(fā)1長，間和永久性此種接地故障僅靠簡單延時動作是不能防止誤動的，應(yīng)使延，間與高壓側(cè)接地短路的保護動作時間相匹配，或利用主變高壓側(cè)和高廠變低壓側(cè)接地故障時產(chǎn)生的零序電壓作為發(fā)電機基波零序電壓接地保護的制動量。這樣就需要在發(fā)電機定子接地保護中引入變壓器另側(cè)的輸入量，但從目前發(fā)變組微機保護多是裝設(shè)在±，保護屏上，所以在接地保護中引入相應(yīng)的變壓器輸入量并不困難，6結(jié)論為減小單相接地時的故障電流，大型水輪發(fā)電機中性點應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地，但同時也帶來了高壓側(cè)接地短路引起的傳遞過電壓過高的問。通過在消弧線圈中串聯(lián)小值電阻，可以限制傳遞過電壓，但通過耦合電容引起的傳遞過電壓對基波零序電壓接地保護的影響不容忽視，在選取電阻值，須校相互感，賚，揠過程中哞惠作，森，此愚鋪，麟滿惠壓祜壓接地保護的整定過程中應(yīng)考慮傳遞過電壓對其動作可靠性的影響，通過延時和相鄰變壓器另側(cè)零序電卡作制動。達到防止保護誤動。

　　Nl要煥年。水輪發(fā)電機中性點接地方式的商榷。中國電t，王維儉。主設(shè)備繼電保護原理與應(yīng)用。北京中國電力出版社。1998.

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　　氣主設(shè)備繼電保櫨研究；王祥珩1940，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事電機分析和控制電機故障及保護；王居儉1930，男，教授，長期從事電氣主設(shè)備繼電保護的教學(xué)和科研工作。