发电机定子绕组单相接地的保护及故障定位方法

摘要

发电机定子绕组单相接地的保护及故障定位方法，属于电力系统主设备继电保护技术领域。其特征在于：它考虑了发电机中性点接地装置的参数对计算接地电阻值的影响，它还采用发电机机端各相对地电压及零序电压进行定子绕组单相接地时的故障定位，解决了现有外加20Hz电源定子绕组单相接地保护计算接地故障电阻值准确度不高的问题，可以把误差限定在10％以内；同时相应地解决了发电机定子单相接地的故障定位问题，从而提高了保护检测检测故障和故障定位的准确度。

主权项

1.发电机定子绕组单相接地的保护方法，其特征在于它依次含有以下步骤：(1)发电机中性点与配电变压器一次侧的绕组断开，向配电变压器二次侧注入外加20Hz电源，由配电变压器的空载和短路实验测得配电变压器在20Hz下折算到二次侧的激磁阻抗R′_m、X′_m，短路阻抗R_k、X_k，把它们的值存入计算机；(2)设配电变压器在20Hz下折算到二次侧的下述各参数值为：一次绕组的漏阻抗R′₁、X′₁：R′₁＝R_k/2，X′₁＝X_k/2，二次绕组的漏阻抗R₂、X₂：R₂＝R_k/2，X₂＝X_k/2，把R′₁、X′₁、R₂、X₂的值存入计算机；(3)发电机中性点与配电变压器一次侧的绕组联接，向配电变压器的二次侧注入外加的20Hz电源；(4)计算机通过电压互感器和电流互感器测得二次侧的电压和电流，再以0.1秒(5个工频周期)为计算周期，即以10Hz为基频，用傅立叶算法提取二次谐波20Hz电压和电流分量；(5)以变压器T型等效电路为基础，计算机求得折算到一次侧的接地故障电阻值Rg，它的步骤为：(5.1)计算机根据上述得到的R′_m、X′_m、R₂、X₂、、并用以下公式计算得到变压器T型等效电路中流过R_′1+jX′₁且离开节点的电流折算到二次侧的发电机对地容抗-jX′_c两端的电压_s： ${\stackrel{·}{I}}_s=\stackrel{·}{I}-{\stackrel{·}{I}}_m,$为流过R₂+jX₂的电流，指向上述节点，为流过R′_m+jX′_m的电流，离开上述节点， ${\stackrel{·}{I}}_m=\frac{\stackrel{·}{U}-{\stackrel{·}{U}}_2}{R_m^{\prime }+j{X}_m^{\prime }},$₂为R₂+jX₂上的电压，指向上述节点，为中性点二次侧接地电阻R_n上的电压，_s＝-₂-₁；(5.2)得到二次侧计算的定子绕组对地导纳Y： $Y=\frac{{\stackrel{·}{I}}_s}{{\stackrel{·}{U}}_s};$(5.3)得到折算到一次侧的接地故障电阻R_g： $R_g=n^2\frac{1}{\mathrm{Re}\left(Y\right)},$n为配电变压器变比；(6)计算机根据设定并存储的保护用接地故障电阻高定值和低整定值来与上述测算的接地故障电阻值比较：当上述测算的接地故障电阻值低于保护设定的接地电阻高整定值时发出告警信号；当上述测算的接地故障电阻值低于保护设定的接地电阻低整定值时发出跳闸信号。