抽水蓄能電站發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)的研究.pdf

1、近年來(lái)，抽水蓄能電站建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展的重要階段，它在電網(wǎng)中主要起調(diào)峰填谷的作用，還可在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)調(diào)頻、調(diào)相、負(fù)荷調(diào)整、旋轉(zhuǎn)備用，提高電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性和可靠性，由此產(chǎn)生的巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益已被越來(lái)越多的國(guó)家所重視。 目前國(guó)內(nèi)外大多采用靜止變頻器啟動(dòng)作為抽水蓄能機(jī)組的啟動(dòng)方式，該方式啟動(dòng)時(shí)，將先在轉(zhuǎn)子上突加勵(lì)磁，用以檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極初始位置，并依靠定子與轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)作用啟動(dòng)發(fā)電機(jī)。因此定子繞組中的電流、電壓頻率將緩慢由0Hz增長(zhǎng)到50

2、Hz，存在低頻分量，這將導(dǎo)致某些用于發(fā)電機(jī)的保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。針對(duì)注入式定子接地保護(hù)，可在水泵工況啟動(dòng)過(guò)程中將保護(hù)閉鎖，但由于變頻啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)且機(jī)組啟停機(jī)頻繁，若在保護(hù)閉鎖期間，發(fā)電機(jī)定子中性點(diǎn)附近經(jīng)過(guò)渡電阻發(fā)生單相接地，將會(huì)嚴(yán)重危害發(fā)電機(jī)的安全。 本文首先分析了抽水蓄能機(jī)組的啟動(dòng)方式及過(guò)程，針對(duì)水泵工況下變頻啟動(dòng)過(guò)程對(duì)定子接地保護(hù)的影響進(jìn)行了深入分析，指出當(dāng)定子發(fā)生單相接地故障時(shí)，基波和三次諧波保護(hù)靈敏度受到一定影響：同時(shí)，發(fā)電

3、機(jī)的低頻基波零序分量將進(jìn)入保護(hù)零序回路，干擾20Hz注入信號(hào)，導(dǎo)致接地電阻測(cè)量值產(chǎn)生較大偏差，影響注入式定子接地保護(hù)的靈敏度。通過(guò)對(duì)保護(hù)等效電路進(jìn)行分析，采用新算法，該算法可在電機(jī)頻率與注入源頻率相同時(shí)，減小了故障接地電阻的測(cè)量誤差；當(dāng)電機(jī)頻率遠(yuǎn)離注入源頻率時(shí)，配合抽取與插值，采用等波紋最佳逼近算法設(shè)計(jì)帶通濾波器，減小電機(jī)低頻分量的影響，相比于采用窗函數(shù)設(shè)計(jì)法減少了計(jì)算量。在此基礎(chǔ)上提出了適用于抽水蓄能機(jī)組的定子接地保護(hù)方案，方案由注入