匝間保護

BFZ-1發(fā)電機匝間短路保護裝置，用作發(fā)電機匝間、同相不同分支間短路的主保護和（對中性點）不對稱的相問短路的后備保護。供電給裝置的電壓互感器斷相時，保護會誤動作，因此要有BDX-3型斷相閉鎖裝置與本裝置配合使用。

匝間短路保護裝置是利用發(fā)電機內(nèi)部匝間短路或分支間短路時產(chǎn)生的零序電壓動作，切除短路故障。為了防止因接地故障時出現(xiàn)零序電壓使保護裝置誤動作，采用了電壓互感器高壓側(cè)中性點不接地，而與發(fā)電機中性點直接連接，發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈或避雷器接地。采用這種接線后，出現(xiàn)接地故障時，電壓互感器開口三角側(cè)不會出現(xiàn)零序電壓，僅在發(fā)電機出口三相電壓不對稱（即匝間、分支間或相間不對稱短路）時才出現(xiàn)零序電壓。

在發(fā)電機正常運行或外部短路時，互感器開口三角繞組輸出一個三次諧波電壓，當(dāng)發(fā)電機出口短路時此電壓可能高達10~20伏。因此要使保護有高靈敏度（即整定電壓很?。┍仨毧紤]下述兩點；保護中要有一個濾過比較高的三次諧波濾過器，必須選用誤差小的電壓互感器盡量減小不平衡電壓。

匝間短路保護裝置由電壓形成回路、測量回路、時間回路、閉鎖回路、出口信號回路、試驗回路及電源回路組成。原理見圖1。

匝間保護的構(gòu)成通常有以下幾種方式：

1、橫差保護：當(dāng)定子繞組出現(xiàn)并聯(lián)分支且發(fā)電機中性點側(cè)有六個引出頭時采用。橫差保護接線簡單、動作可靠、靈敏度高。（單元件式、裂相式）

2、零序電壓原理的匝間保護：采用專門電壓互感器測量發(fā)電機三個相電壓不對稱而生成的零序電壓，該保護由于采用了三次諧波制動故大大提高了保護的靈敏度與可靠性。

3、負序功率方向匝間保護：利用負序功率方向判斷是發(fā)電機內(nèi)部不對稱還是系統(tǒng)不對稱故障，保護的靈敏度很高，近年來運行表明該保護在區(qū)外故障時發(fā)生誤動必須增加動作延時，故限制了它的使用。 2100433B

現(xiàn)代大型發(fā)電機的定子繞組不可避免在定子同一槽的上、下層線棒會出現(xiàn)同相不同匝數(shù)的定子線棒，這就必然導(dǎo)致發(fā)電機定子繞組的匝間短路故障，為此大型發(fā)電機要裝匝間保護。

高壓并聯(lián)電抗器大多采用分相式結(jié)構(gòu)，電抗器的主要故障形式為匝間短路或單相接地。但是，當(dāng)短路匝數(shù)很少時，一相匝間短路引起的三相電流不平衡有可能很小，很難被保護裝置檢測出；由于差動保護從原理上不反應(yīng)匝間短路故障，本裝置采用新原理的匝間保護，能靈敏地反映電抗器的匝間短路及單相接地故障。正確區(qū)分電抗器的內(nèi)、外部故障，對于電抗而對于外部故障等非正常運行工況，保護可靠不動作。

另外，匝間保護還設(shè)有電抗器空充處理元件，以消除零序不平衡電壓、電流中的低次諧波的影響，保證正?？粘?、非全相空充以及空充外部故障時，保護可靠不誤動，而在空充內(nèi)部故障時，保護靈敏快速動作。

作者中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 中國國家標(biāo)準化管理委員會

《電機磁極線圈及磁場繞組匝間絕緣試驗規(guī)范(GB/T 22717-2008)》由中國標(biāo)準出版社出版。

《交流低壓電機成型繞組匝間絕緣試驗規(guī)范(GB/T 22714-2008)》由中國標(biāo)準出版社出版。2100433B