核心提示：　　繼電器發(fā)機(jī)中性占經(jīng)消弧線圈諧振方式接地中串聯(lián)電阻對(duì)定子接地保護(hù)的影響畢大強(qiáng)，王祥衡，王居儉清華大學(xué)電機(jī)工程系。北京100084弧線圈中串聯(lián)小值電阻可以起到限制傳遞過(guò)電壓的作用，須注意的是電阻阻值的

　　繼電器發(fā)機(jī)中性占經(jīng)消弧線圈諧振方式接地中串聯(lián)電阻對(duì)定子接地保護(hù)的影響畢大強(qiáng)，王祥衡，王居儉清華大學(xué)電機(jī)工程系。北京100084弧線圈中串聯(lián)小值電阻可以起到限制傳遞過(guò)電壓的作用，須注意的是電阻阻值的選取應(yīng)從補(bǔ)償電容電流和限制傳遞過(guò)電壓兩方面加以驗(yàn)算在經(jīng)耦合電容引起的傳遞過(guò)電壓滿足定子繞組絕，要求時(shí)，應(yīng)注意校驗(yàn)其對(duì)基波零序電壓定子接地保護(hù)動(dòng)作可靠性的影響實(shí)例分析說(shuō)明此傳遞過(guò)電壓可引起基波零序電壓定子接地保護(hù)的誤動(dòng)。

　　1引言般認(rèn)為大嘔發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)配屯變壓器高接地方式可以降低暫態(tài)過(guò)電壓。隨著發(fā)屯機(jī)容大，發(fā)生單相接地故障時(shí)可能燒傷鐵心。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈諧振接地時(shí)，在理論上講可以將接地電流減小到很小，使接地電弧很容易熄滅，同時(shí)又降低了恢復(fù)電壓，使接地電弧難以重燃從而有效地降低了暫態(tài)過(guò)電壓且在消弧線圈中小聯(lián)小電叭也起著重要的消耗暫態(tài)過(guò)程能量的作用。由于諧振方式接地時(shí)零序阻抗很大，如果系統(tǒng)高壓側(cè)發(fā)生接地短路，則施加在發(fā)電機(jī)機(jī)端的傳遞過(guò)電壓將會(huì)很高，這可以通過(guò)在消弧線圈回路中串聯(lián)小值電阻限制傳遞過(guò)電壓王安全范圍內(nèi)加以解決，似在綜合考慮限制故障電流在安全接地電流范圍內(nèi)和經(jīng)費(fèi)合電容引起兩者很難同時(shí)滿足要求，所以在相關(guān)保護(hù)整定過(guò)程中須加以注意2大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)應(yīng)采取經(jīng)消弧線圈接地的方式2.1接地電流與流經(jīng)中性點(diǎn)電流的差別發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生單相接地故障后，無(wú)論中性點(diǎn)是經(jīng)配電變壓器高阻接地或經(jīng)消弧線圈接地，接地電流與流經(jīng)中性點(diǎn)的電流都是不同的。單相接地，流經(jīng)性點(diǎn)的電流是經(jīng)過(guò)接地膃壓器成消弧線的電流，而接地電流則是流過(guò)對(duì)地電界的電流與配電變壓器或消弧線圈的電流的矢量和。因?yàn)榘l(fā)生方成正比，但流過(guò)故障點(diǎn)的電流是接地電流，而不是流經(jīng)中性點(diǎn)的電流，后者不能用來(lái)作為發(fā)電機(jī)單相接地電流允許值的判斷標(biāo)準(zhǔn)，流過(guò)中性點(diǎn)的電流作用是用來(lái)設(shè)計(jì)配電變壓器或消弧線圈的容量。

　　2.2大型發(fā)電機(jī)應(yīng)采取中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方80年代初我國(guó)有關(guān)部門(mén)通過(guò)試驗(yàn)制定的發(fā)電機(jī)。相接地電流的允。其額定1壓18認(rèn)及以上為認(rèn)。結(jié)合峽發(fā)電機(jī)組的參數(shù)，額定相電壓為容為，=0.2估算值，則發(fā)電機(jī)定子繞組在機(jī)端發(fā)生金屬性單相接地故障時(shí)，流過(guò)對(duì)地電容的電流為按照國(guó)際慣例，當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)配電變壓器高阻接地時(shí)，為限制動(dòng)態(tài)過(guò)電壓2.6倍額定相電壓，中性點(diǎn)接地電阻的次側(cè)值應(yīng)取為辦13則發(fā)電機(jī)，相接地時(shí)故障電流將超過(guò)乃，=31.這樣大的接地電流定了接地保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘，但計(jì)及實(shí)際的滅磁結(jié)束需要定時(shí)間，期間可能使鐵心遭受損傷。在考慮過(guò)電壓條件時(shí)，中忭心屯阻的選，原則應(yīng)以在限制動(dòng)態(tài)過(guò)屯壓在安全范圍內(nèi)條件下盡量減小接地電湔按文獻(xiàn)4中所述人耶公司在峽發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)方案中提供的中性點(diǎn)接地變壓器的主要參數(shù)為額定變比為=200乃00.額定界為崩章時(shí)鐵鑷，訴厲碟塍栳艷摩哲空地變壓器原邊電流為=5人。對(duì)應(yīng)此接地電阻下根據(jù)66公司的方案發(fā)電機(jī)定子絕緣，持續(xù)承受6.5倍的交流額定線屯1以上。這屯壓價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了可能發(fā)生的暫態(tài)過(guò)電壓，在這種絕緣水平很高情況下暫態(tài)過(guò)電壓不會(huì)損壞定子繞組絕緣。暫態(tài)過(guò)電壓在發(fā)電機(jī)絕緣上已充分被考慮的情況下，接地電阻的選擇主要是限制中性點(diǎn)電流大小，以及防止變壓器高壓側(cè)發(fā)生接地故障后，產(chǎn)生的傳遞過(guò)電壓不至于使基波零序電壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)誤動(dòng)。按地故障的接地電流為j52+21.86222.42A，也遠(yuǎn)大十規(guī)定的發(fā)電機(jī)允許接地電流定鐵心也珩受到燒傷的威脅。

　　根據(jù)文獻(xiàn)561中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在額定頻率附近，不論是否計(jì)及消弧線圈上的串聯(lián)電阻，消弧線圈諧振接地方式廠的暫態(tài)過(guò)電壓反小于高叭接地方咒。

　　為單相接地故障發(fā)電機(jī)維持額定頻率，必須是發(fā)電機(jī)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，這時(shí)接地電流應(yīng)小于認(rèn)。正是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地可以對(duì)電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，使單相接地時(shí)接地電流很小。另外在消弧線圈上串聯(lián)小電阻可以起到很好的限制傳遞過(guò)電壓的作用。這樣在以上綜合考慮接地電流與傳遞過(guò)電壓的基礎(chǔ)上，峽發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地更合理更安全。

　　3消弧線圈諧振接地方式時(shí)接地電流與傳在以上分析的基礎(chǔ)上，再以峽發(fā)電機(jī)組為例，討論消弧線圈串聯(lián)電阻諧振接地情況下的接地電流傳遞過(guò)電計(jì)算條件1接地電流1；條件2商壓系統(tǒng)接地短路時(shí)通過(guò)耦介電容傳遞到機(jī)端波零序電壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)的動(dòng)作值5.

　　電機(jī)單相接地故障時(shí)故障電流與傳遞過(guò)電壓的等效電路。其中。消弧線圈電感，發(fā)屯機(jī)繞組每相對(duì)地電容1.81叩，發(fā)電機(jī)機(jī)端至主變！1器低。1繞組間每相對(duì)地電容0.萬(wàn)中，1主變壓器高低壓繞組間的耦合電容0.00685；Uy發(fā)電機(jī)額定扣電。120力；7壓側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)的最大基波零序電壓，取為0.5X500j3=144.

　　34kY；U0高壓系統(tǒng)短路時(shí)通過(guò)電流流過(guò)電容的電流；流過(guò)消弧線圈，計(jì)算故障電流等效電路，計(jì)算傳遞過(guò)電化的等效電路如果忽略消弧線圈電阻，消弧線圈按諧振方式接地，則發(fā)電機(jī)對(duì)地阻抗為無(wú)窮大，當(dāng)高壓系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的傳遞過(guò)電壓，差不多全部加在發(fā)電機(jī)定繞組此傳遞過(guò)電玉將損壞定子絕緣，同時(shí)導(dǎo)致基波零序電壓接地保護(hù)必誤動(dòng)。在消弧線圈支路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮杩蓽p小傳遞過(guò)電壓。消弧線圈串聯(lián)電阻心后，并聯(lián)諧振的條件為部為零。

　　2.計(jì)算得到消弧線圈的感抗為及=526，串聯(lián)電阻值1=24，而此時(shí)比值隊(duì)=46.7.盡管傳遞過(guò)電壓限制在發(fā)電機(jī)對(duì)地電壓最大允許值內(nèi)般為發(fā)電機(jī)額定線電壓，但基波零序電壓保護(hù)其次按滿足條件驗(yàn)算條件計(jì)算得到消弧線圈的感抗為沿=446.5串聯(lián)電阻值及=19似此時(shí)接地屯流=9.35條件1也不能時(shí)滿足。如果適當(dāng)降低條件2，取基波零序電壓保護(hù)的靈敏度認(rèn)認(rèn)=10，再驗(yàn)算條件1.計(jì)算得到Az=505.Ri 8.，=4.67入。由以上種計(jì)算情況可以看出，串聯(lián)電阻后很難實(shí)現(xiàn)兩個(gè)條件同時(shí)滿足。

　　這樣做的依據(jù)在于小電阻的選取保證了限制傳遞過(guò)電壓在安全的范圍內(nèi)，而消弧線圈的補(bǔ)償作用使故障電流在安全接地電流的范圍內(nèi)，所以延時(shí)期間不會(huì)使飲心受到損傷，5傳遞過(guò)電壓引起的誤動(dòng)實(shí)例分析實(shí)例1998年5月29日20時(shí)58分3定子單相接地保護(hù)誤動(dòng)作進(jìn)行了分析。發(fā)電機(jī)額定容量為31額定電壓為20政，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，電容電流為2.25消弧線圈補(bǔ)償屯流為2.47.為過(guò)補(bǔ)償方式不妥。由于檢修人員在處理高廠變低壓側(cè)地，在發(fā)電機(jī)電壓系統(tǒng)中出現(xiàn)傳遞過(guò)電壓，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)出現(xiàn)很高的位移電壓，次側(cè)值為。9，使3伙定子接地保護(hù)誤動(dòng)。

　　實(shí)例張家1發(fā)電廠1發(fā)電機(jī)2001年4月2216時(shí)58分定子接地保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組掉閘，汽機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉，鍋爐滅火。發(fā)電機(jī)額定容量為20，額定電壓為18隊(duì)，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈以過(guò)補(bǔ)償方式接地不妥。定子接地基波零序電壓保護(hù)整定值為1沉，延時(shí)48動(dòng)作。在發(fā)電機(jī)掉閘十多分鐘后，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)凝升泵電機(jī)處冒火，說(shuō)明有接地現(xiàn)象。在檢查次設(shè)備無(wú)異常情況后，基本確定是由于高廠變低壓側(cè)接地后引起發(fā)電機(jī)零序電壓異常介高通過(guò)在廠貨低壓側(cè)選取兩個(gè)不同的接地點(diǎn)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)基波零序電壓由正常時(shí)的4.分別上，到13.1和13.7.，使基波；斤電保護(hù)誤動(dòng)作。

　　從以上兩個(gè)誤動(dòng)實(shí)例分析中應(yīng)注意的是從防止過(guò)電壓的角度來(lái)看，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式應(yīng)采取欠補(bǔ)償方式，而不應(yīng)采取過(guò)補(bǔ)償方式；不但主變高壓側(cè)接地由于零序電壓很高容易引起基波零序電壓定子接地保護(hù)誤動(dòng)，高廠變低壓側(cè)接地故障也能產(chǎn)生較高的傳遞過(guò)電壓使基波零療電壓保護(hù)誤動(dòng)。所以不容忽視簡(jiǎn)單的基波零序屯壓保護(hù)延時(shí)動(dòng)作僅能防止主變高壓側(cè)或高廠變低壓側(cè)發(fā)生瞬間接地故階，定子接地保護(hù)誤動(dòng)。如發(fā)1長(zhǎng)，間和永久性此種接地故障僅靠簡(jiǎn)單延時(shí)動(dòng)作是不能防止誤動(dòng)的，應(yīng)使延，間與高壓側(cè)接地短路的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間相匹配，或利用主變高壓側(cè)和高廠變低壓側(cè)接地故障時(shí)產(chǎn)生的零序電壓作為發(fā)電機(jī)基波零序電壓接地保護(hù)的制動(dòng)量。這樣就需要在發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)中引入變壓器另側(cè)的輸入量，但從目前發(fā)變組微機(jī)保護(hù)多是裝設(shè)在±，保護(hù)屏上，所以在接地保護(hù)中引入相應(yīng)的變壓器輸入量并不困難，6結(jié)論為減小單相接地時(shí)的故障電流，大型水輪發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地，但同時(shí)也帶來(lái)了高壓側(cè)接地短路引起的傳遞過(guò)電壓過(guò)高的問(wèn)。通過(guò)在消弧線圈中串聯(lián)小值電阻，可以限制傳遞過(guò)電壓，但通過(guò)耦合電容引起的傳遞過(guò)電壓對(duì)基波零序電壓接地保護(hù)的影響不容忽視，在選取電阻值，須校相互感，賚，揠過(guò)程中哞惠作，森，此愚鋪，麟滿惠壓祜壓接地保護(hù)的整定過(guò)程中應(yīng)考慮傳遞過(guò)電壓對(duì)其動(dòng)作可靠性的影響，通過(guò)延時(shí)和相鄰變壓器另側(cè)零序電卡作制動(dòng)。達(dá)到防止保護(hù)誤動(dòng)。

　　Nl要煥年。水輪發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式的商榷。中國(guó)電t，王維儉。主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用。北京中國(guó)電力出版社。1998.

　　王維位。劉俊宏。湯連湘。等。從峽發(fā)電機(jī)組安全的觀點(diǎn)分析機(jī)組中性點(diǎn)接地方式。電力自動(dòng)化設(shè)備。1995.

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　　氣主設(shè)備繼電保櫨研究；王祥珩1940，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事電機(jī)分析和控制電機(jī)故障及保護(hù)；王居儉1930，男，教授，長(zhǎng)期從事電氣主設(shè)備繼電保護(hù)的教學(xué)和科研工作。