綜上所述,用US3作為動(dòng)作量,UN3作為制動(dòng)量構(gòu)成發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù),且當(dāng)US3>UN3時(shí)保護(hù)動(dòng)作,則在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng),而在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近發(fā)生接地時(shí),保護(hù)具有很高的靈敏度。用這種原理構(gòu)成的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù),可以保護(hù)定子繞組中性點(diǎn)及其附近范圍內(nèi)的接地故障,對(duì)其余范圍則可用反應(yīng)基波零序電壓的保護(hù),從而構(gòu)成了100%發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)。2100433B
隨著機(jī)組容量的增大,定子接地保護(hù)的重要性越來(lái)越大。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程第2.2.4.3條規(guī)定:對(duì)100 MW及以上的發(fā)電機(jī),應(yīng)裝設(shè)100%的定子接地保護(hù)。全國(guó)統(tǒng)計(jì)表明,已投運(yùn)的100%定子接地保護(hù)正確動(dòng)作率不高,且不能有效保護(hù)發(fā)電機(jī)不受損壞。其主要原因是保護(hù)投運(yùn)方式不合理,動(dòng)作可靠性低,動(dòng)作靈敏度不高等。
?定子接地 發(fā)電機(jī)定子接地是指發(fā)電機(jī)定子繞組回路及與定子繞組回路直接相連的一次系統(tǒng)發(fā)生的單相接地短路。定子接地按接地時(shí)間長(zhǎng)短可分為瞬時(shí)接地、斷續(xù)接地和永久接地;按接地范圍可分為內(nèi)部接地和外部接地;按接地性質(zhì)可分為金屬性接地、電弧接地和電阻接地;按接地原因可分為真接地和假接地。
所謂保護(hù)接地就是將正常情況下不帶電,而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分(即與帶電部分相絕緣的金屬結(jié)構(gòu)部分)用導(dǎo)線與接地體可靠連接起來(lái)的一種保護(hù)接線方式。接地保護(hù)一般用于配電變壓器中性...
保護(hù)接地的作用,保護(hù)接地的主要作用,保護(hù)接地,保護(hù)接地和保護(hù)接零,接地的作用,接地線的作用,什么是保護(hù)接地,接地故障保護(hù),保護(hù)接地和重復(fù)接地,重復(fù)接地的作用
發(fā)電機(jī)的定子繞組單相接地保護(hù) 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù) 為了安全,發(fā)電機(jī)外殼都是接地的,因此,發(fā)電機(jī)的定子某相繞組絕緣損壞時(shí)發(fā)生的對(duì) 外殼短路就是單相接地。單相接地的危害,主要是故障點(diǎn)的電弧燒傷定...
由于發(fā)電機(jī)氣隙磁通密度的非正旋分布和鐵芯飽和的影響,其定子中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)除基波外,還含有三、五、七次等高次諧波。因?yàn)槿沃C波具有零序分量的性質(zhì),在線電動(dòng)勢(shì)中它們雖然不存在,但在相電動(dòng)勢(shì)中亦然存在,設(shè)以E3表示之。
為便于分析,假定:
(1)把發(fā)電機(jī)每相繞組對(duì)地電容CG分成相等的兩部分,每部CG/2分等效地分別集中在發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)N和機(jī)端S。
(2)將發(fā)電機(jī)端部引出線、升壓變壓器、廠用變壓器以及電壓互感器等設(shè)備的每相對(duì)地電容CS也等效的集中放在機(jī)端。
根據(jù)理論分析,在上述加設(shè)條件下,可得出下列結(jié)論:
(1)當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)絕緣時(shí),發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行情況下,機(jī)端S和中性點(diǎn)N處三次諧波電壓之比為
US3/UN3=CG/(CG 2CS)<1
(2)當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí),若基波電容電流被完全補(bǔ)償,
US3/UN3=(7CG-2CS)/9(CG 2CS)<1
(3)不論發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)是否接有消弧線圈,當(dāng)在距發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)α(中性點(diǎn)到故障點(diǎn)的匝數(shù)占每相分支總匝數(shù)的百分比)處發(fā)生定子繞組金屬性單相接地時(shí),中性點(diǎn)N和機(jī)端S處的三次處的三次諧波電壓恒為
UN3=αE3 US3=(1-α)E3
如圖所示
從右圖中可以看出,UN3=f(α)、US3=f(α)皆為線性關(guān)系,它們相交于α=0.5處;當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地時(shí),α=0,UN3=0,US3=E3;當(dāng)機(jī)端接地時(shí),α=1,UN3=E3,US3=0;當(dāng)αUN3;當(dāng)α>O.5時(shí),恒有UN3>US3。
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針對(duì)某電廠~#2發(fā)電機(jī)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中"95%定子接地"保護(hù)動(dòng)作的情況,對(duì)其動(dòng)作原因進(jìn)行了分析及查找,最終發(fā)現(xiàn)是由于中性點(diǎn)電壓互感器YH刀閘操作不到位,造成輔助接點(diǎn)接觸不良,引起其電壓漂移導(dǎo)致的。對(duì)中性點(diǎn)電壓互感器YH刀閘進(jìn)行重新分合,并檢查確認(rèn)其輔助接點(diǎn)接觸良好后,電壓漂移消失,最后機(jī)組成功并網(wǎng)。
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對(duì)廣東某電廠發(fā)電機(jī)的100%定子接地保護(hù)改造情況進(jìn)行了討論分析。要改造的發(fā)電機(jī)是進(jìn)口的,且容量大,運(yùn)行時(shí)三次諧波電壓很小。原改造方案中保護(hù)裝置采用美國(guó)生產(chǎn)的SEL-300G,但它的三次諧波電壓整定值范圍小并且只有1個(gè)電壓調(diào)整系數(shù),在發(fā)電機(jī)小負(fù)荷時(shí)SEL-300G沒(méi)有保護(hù)功能,無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的100%定子接地保護(hù),不能滿足保護(hù)規(guī)程的要求。國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)的WFBZ-01裝置的三次諧波電壓整定值范圍大并且有3個(gè)電壓調(diào)整系數(shù),經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試該裝置滿足保護(hù)要求。
1.事故經(jīng)過(guò)
**年6月9日12時(shí)00分09秒,某廠4號(hào)機(jī)組運(yùn)行中跳閘, 4號(hào)機(jī)DCS首出“定子接地保護(hù)動(dòng)作”, #4發(fā)電機(jī)跳閘,汽輪機(jī)聯(lián)跳,鍋爐MFT 、主開(kāi)關(guān)跳閘、勵(lì)磁開(kāi)關(guān)跳閘、廠用電切換正常、發(fā)變組故障錄波啟動(dòng)正常。
就地檢查4號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)A、B柜同時(shí)發(fā)“基波零序電壓高值”動(dòng)作。
2.檢查情況
2.1 4號(hào)機(jī)發(fā)變組定子接地保護(hù)定值
基波零序電壓高值 20V,延時(shí)0.5S;
基波零序電壓低值 10V, 延時(shí)7S
2.2 發(fā)變組保護(hù)內(nèi)故障數(shù)據(jù)及其分析
2.2.1發(fā)變組保護(hù)動(dòng)作報(bào)告
圖1 4號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)A柜動(dòng)作報(bào)告
圖2 4號(hào)機(jī)發(fā)變組保護(hù)B柜動(dòng)作報(bào)告
2.2.2 分析
保護(hù)名稱 | 保護(hù)A柜 | 保護(hù)B柜 | ||||
動(dòng)作值 | 延時(shí) | 動(dòng)作時(shí)間 | 動(dòng)作值 | 延時(shí) | 動(dòng)作時(shí)間 | |
基波零序電壓高值 | 35.130∠064V | 504毫秒 | 12時(shí)00分09秒474毫秒 | 35.170∠111V | 504毫秒 | 12時(shí)00分09秒481毫秒 |
(1) 上表顯示,“基波零序電壓高值”的動(dòng)作值大于基波零序電壓高值定值20V,保護(hù)動(dòng)作正常。
(2) 從基波零序電壓高值的動(dòng)作時(shí)間分析,基波零序電壓高值保護(hù)為首出保護(hù)。即基波零序電壓高值首先動(dòng)作。
(3) 保護(hù)A、B柜動(dòng)作情況相同,判斷保護(hù)裝置運(yùn)行正常。
2.3 發(fā)變組故障錄波數(shù)據(jù)及其分析
2.3.1 故障錄波波形圖
圖3 4號(hào)機(jī)發(fā)變組故障錄波波形圖
2.3.2分析
(1) 從上圖開(kāi)關(guān)量組圖中可以看出,發(fā)電機(jī)基波定子接地保護(hù)為首出,從C相電壓突降至保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為485毫秒。
(2) 從上圖4#發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓圖中可以看出,A、B相電壓分別升高為約94V、90V,相位相差約60度;C相電壓降低為14V,滿足單相接地故障條件,判斷存在接地故障,接地點(diǎn)位置約為機(jī)端至中性點(diǎn)24.6%的位置(14/57=24.6%)。
(3) 從上圖4#發(fā)電機(jī)獨(dú)立通道組圖中可以看出,發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓上升為約40V,發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓上升為約80V,同樣判斷接地點(diǎn)位置約為機(jī)端至中性點(diǎn)20%的位置(1-80/100=20%)。
3初步結(jié)論:
綜合以上分析,可得出如下結(jié)論:
3.1發(fā)變組保護(hù)正確動(dòng)作。
3.2判斷發(fā)電機(jī)、封閉母線、勵(lì)磁變、主變低壓側(cè)均可能存在接地故障,但發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障較大(接地點(diǎn)約為機(jī)端至中性點(diǎn)20%的位置)。
??上述接地位置分析是否正確,留言區(qū)可留下你的意見(jiàn)??!
備案信息
備案號(hào):8493-2001。2100433B
一、對(duì)直接接于母線的發(fā)電機(jī),不計(jì)入消弧線圈的補(bǔ)償作用,當(dāng)定子繞組單相接地故障電流大于4A時(shí),應(yīng)裝設(shè)有選擇性的接地保護(hù)裝置,其出口應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)或停機(jī)。
保護(hù)裝置由裝于機(jī)端的零序電流互感器和電流繼電器構(gòu)成。其整定值應(yīng)躲過(guò)不平衡電流,帶短時(shí)限動(dòng)作。并宜設(shè)置外部短路的閉鎖裝置。
二、在發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓母線上應(yīng)裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置,其出口應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)。
三、在發(fā)電機(jī)機(jī)端應(yīng)裝設(shè)測(cè)量零序電壓的電壓表。
四、對(duì)發(fā)電機(jī)變壓器組應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)不小于90%的定子接地保護(hù)。保護(hù)裝置帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào),根據(jù)系統(tǒng)情況和發(fā)電機(jī)絕緣狀態(tài),亦可動(dòng)作于停機(jī)。