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发电机三次谐波电压保护原理与改良措施

发布时间:[ 2024-08-12 08:16:59]

由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁磁饱和的危害,在定子绕组中感应的电动势除基波分量外,还含有高次谐波分量。其中三次谐波分量是零序性质的分量,虽然在线电动势中被处置,但是在相电动势中依然存在。如果把发电机的对地电容等效地看作集中在发电机的中性点N和机端S,且每相的电容大小都是0.5C

由式(2-14)可见,在正常运转时,发电机中性点侧的三次谐波电压UN3总是大于发电机端的三次谐波电压US3。当发电机孤立运转时,即发电机出线。 

随着发电机的组成及运行状态而改变,但是其机端三次谐波电压与中性点三次谐波电压的比值总是符合以上关系的。

当发电机定子绕组出现金属性单相接地时,设接地产生在距中性点α处,其等值电路如图2-16所示,此时不管发电机中性点是否接有消弧线,两者相比,得 

3≥UN3时作为保护的动作条件,则在正常运转时保护不可能动作,而当中性点附近产生接地时,则具有很高的灵敏性。利用此机理组成的接地保护,可以反应距中性点约50%范围内的接地损坏。 发电机单相接地时三次谐波电动势分布的等值电路图

 式中 β——整定比值。需要指出,发电机中性点不接地或经消弧线圈接地与发电机经配电变压器高阻接地,两者的整定比值β是有区别的。

作为制动量进行比较。可以反应发电机定子绕组中α<0.5范围内的单相接地事故,并且当事故点越靠近中性点时,保护的灵敏性就越高;利用前述的基波零序电压接地保护,则可以反应α>0.15范围内的单相接地损坏,且当事故点越靠近发电机机端时,保护的灵敏性就越高。两部分共同构成了保护区为100%的定子接地保护。另外,基波零序电压元件取中性点零序电压,使系统可不考虑电压互感器断线的危害。

改善的动作判据为  当发电机出现单相接地时,若损坏点在机端附近,则US3

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