發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)及故障定位的研究.pdf

1、發(fā)電機(jī)發(fā)生定子單相接地故障時(shí)可能會(huì)灼傷定子鐵心，甚至進(jìn)一步發(fā)展成更嚴(yán)重的故障。此外，發(fā)電機(jī)組鐵心結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鐵心一旦損壞，修復(fù)困難，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。論文以發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障為研究對(duì)象，從定子單相接地故障選相、故障定位、雙頻注入式定子接地保護(hù)和選擇性定子接地保護(hù)幾方面進(jìn)行研究。論文的主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　論文分析了大型隱極發(fā)電機(jī)的繞組電勢(shì)相位特征，提出了兩種計(jì)及繞組電勢(shì)相位的繞組電勢(shì)表達(dá)式。與傳統(tǒng)的繞組電勢(shì)表達(dá)式相比

2、，所提出的繞組電勢(shì)表達(dá)式計(jì)及了繞組電勢(shì)的相位特性，為研究大型隱極發(fā)電機(jī)定子接地故障時(shí)電氣量的相位特征提供了理論基礎(chǔ)。
　　論文提出了一種基于零序電壓相位特征的選相新方法，提高了高阻接地故障時(shí)選相算法的靈敏度。新的選相算法充分利用了動(dòng)作區(qū)域向順時(shí)針偏轉(zhuǎn)的特征，解決了低電壓選相算法在高阻接地故障時(shí)靈敏度低且可能出現(xiàn)誤選相的問(wèn)題。理論和仿真分析表明:該選相方法適用于各種中性點(diǎn)接地方式，在高阻接地故障時(shí)也可以可靠識(shí)別故障相。
　　論

3、文提出了一種利用零序電壓相位特征計(jì)算過(guò)渡電阻的新方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了大型凸極發(fā)電機(jī)的定子單相接地故障定位。準(zhǔn)確計(jì)算出故障時(shí)的過(guò)渡電阻是定子單相接地故障定位的最關(guān)鍵問(wèn)題，論文發(fā)現(xiàn)了大型凸極發(fā)電機(jī)的零序電壓相位與過(guò)渡電阻間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了僅利用發(fā)電機(jī)的本體故障信號(hào)計(jì)算過(guò)渡電阻。對(duì)所提的故障定位方法進(jìn)行了仿真分析和動(dòng)模測(cè)試，結(jié)果表明:該方法適用于大型凸極發(fā)電機(jī)，在各種中性點(diǎn)接地方式下，定位結(jié)果準(zhǔn)確，滿足工程需要。
　　論文指出大型隱極發(fā)電機(jī)的

4、繞組電勢(shì)相位會(huì)影響故障定位的精度，利用發(fā)電機(jī)的本體故障信號(hào)計(jì)算過(guò)渡電阻時(shí)必須考慮繞組電勢(shì)的相位特征。論文計(jì)及了繞組電勢(shì)的相位特征，對(duì)利用零序電壓相位特征和相電壓偏移特征的故障定位方法進(jìn)行了改進(jìn)。對(duì)改進(jìn)前后的故障定位方法進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明:計(jì)及繞組電勢(shì)相位特征后的定位方法，適用于大型隱極發(fā)電機(jī)，在各種中性點(diǎn)接地方式下，定位結(jié)果準(zhǔn)確，高阻接地故障時(shí)同樣滿足要求。
　　論文設(shè)計(jì)了一套雙頻率注入的定子接地保護(hù)方案，注入頻率為20Hz

5、和80Hz。此保護(hù)方案在發(fā)電機(jī)的起停機(jī)過(guò)程中不需要短時(shí)閉鎖，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的保護(hù)功能。高頻段注入頻率的選取是雙頻率注入的定子接地保護(hù)的重要問(wèn)題，論文從注入式保護(hù)的靈敏度、濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)等方面，對(duì)注入式保護(hù)的高頻段注入信號(hào)的頻率取值進(jìn)行研究，確定高頻段的注入頻率選取為80Hz。
　　論文提出了一種基于導(dǎo)納不對(duì)稱度參數(shù)的選擇性定子接地保護(hù)新原理，解決了擴(kuò)大單元接線機(jī)組定子接地保護(hù)無(wú)選擇性的問(wèn)題。論文分析了發(fā)電機(jī)定子接地故障時(shí)的導(dǎo)納不對(duì)稱