發(fā)電機定子單相接地保護及故障定位的研究.pdf

1、發(fā)電機發(fā)生定子單相接地故障時可能會灼傷定子鐵心，甚至進一步發(fā)展成更嚴重的故障。此外，發(fā)電機組鐵心結構復雜，鐵心一旦損壞，修復困難，造成巨大的經濟損失。論文以發(fā)電機定子繞組單相接地故障為研究對象，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和選擇性定子接地保護幾方面進行研究。論文的主要工作與創(chuàng)新點如下:
　　論文分析了大型隱極發(fā)電機的繞組電勢相位特征，提出了兩種計及繞組電勢相位的繞組電勢表達式。與傳統(tǒng)的繞組電勢表達式相比

2、，所提出的繞組電勢表達式計及了繞組電勢的相位特性，為研究大型隱極發(fā)電機定子接地故障時電氣量的相位特征提供了理論基礎。
　　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選相算法的靈敏度。新的選相算法充分利用了動作區(qū)域向順時針偏轉的特征，解決了低電壓選相算法在高阻接地故障時靈敏度低且可能出現(xiàn)誤選相的問題。理論和仿真分析表明:該選相方法適用于各種中性點接地方式，在高阻接地故障時也可以可靠識別故障相。
　　論

3、文提出了一種利用零序電壓相位特征計算過渡電阻的新方法，進而實現(xiàn)了大型凸極發(fā)電機的定子單相接地故障定位。準確計算出故障時的過渡電阻是定子單相接地故障定位的最關鍵問題，論文發(fā)現(xiàn)了大型凸極發(fā)電機的零序電壓相位與過渡電阻間的關系，實現(xiàn)了僅利用發(fā)電機的本體故障信號計算過渡電阻。對所提的故障定位方法進行了仿真分析和動模測試，結果表明:該方法適用于大型凸極發(fā)電機，在各種中性點接地方式下，定位結果準確，滿足工程需要。
　　論文指出大型隱極發(fā)電機的

4、繞組電勢相位會影響故障定位的精度，利用發(fā)電機的本體故障信號計算過渡電阻時必須考慮繞組電勢的相位特征。論文計及了繞組電勢的相位特征，對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行了改進。對改進前后的故障定位方法進行了仿真分析，結果表明:計及繞組電勢相位特征后的定位方法，適用于大型隱極發(fā)電機，在各種中性點接地方式下，定位結果準確，高阻接地故障時同樣滿足要求。
　　論文設計了一套雙頻率注入的定子接地保護方案，注入頻率為20Hz

5、和80Hz。此保護方案在發(fā)電機的起停機過程中不需要短時閉鎖，實現(xiàn)了全過程的保護功能。高頻段注入頻率的選取是雙頻率注入的定子接地保護的重要問題，論文從注入式保護的靈敏度、濾波器參數(shù)設計等方面，對注入式保護的高頻段注入信號的頻率取值進行研究，確定高頻段的注入頻率選取為80Hz。
　　論文提出了一種基于導納不對稱度參數(shù)的選擇性定子接地保護新原理，解決了擴大單元接線機組定子接地保護無選擇性的問題。論文分析了發(fā)電機定子接地故障時的導納不對稱