发电机定子接地保护范围
发电机定子接地保护范围
发电机定子接地保护范围摘要：一、发电机定子接地保护的概述二、发电机定子接地保护的范围三、发电机定子接地保护的工作原理四、发电机定子接地保护的动作处理方法五、发电机定子接地保护的注意事项正文：一、发电机定子接地保护的概述发电机定子接地保护是针对发电机定子绕组单相接地故障而设置的一种保护措施。
其主要目的是确保发电机运行的安全性和稳定性，防止因接地故障导致的设备损坏和人身安全事故。
二、发电机定子接地保护的范围发电机定子接地保护的保护范围包括发电机定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障。
对于定子绕组其他部分的接地故障，可以通过反应基波零序电压的保护来实现。
三、发电机定子接地保护的工作原理发电机定子接地保护通常由基波零序电压保护和三次谐波电压保护两部分组成。
基波零序电压保护可以保护定子绕组中性点及其附近95% 范围内的接地故障，而三次谐波电压保护则可以保护定子绕组机尾至机端30% 区域内的接地故障。
两者相结合，构成了100% 的发电机定子接地保护。
四、发电机定子接地保护的动作处理方法当发电机定子接地保护检测到接地故障时，保护装置将根据设定的时限进行动作处理。
基波零序电压保护的动作时限通常为3 秒，三次谐波电压保护的动作时限通常为5 秒。
动作后，保护装置将触发解列灭磁，以确保发电机的安全运行。
五、发电机定子接地保护的注意事项在使用发电机定子接地保护时，应注意以下几点：1.确保保护装置的设置合理，以避免误动或漏动。
2.定期对保护装置进行检查和维护，以保证其正常工作。
3.在发生接地故障时，及时采取措施进行处理，以避免故障扩大。
简述发电机保护的配置
7.1 简述发电机保护的配置答：（1）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。
（2）对直接连于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。
（3）对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护。
200MW及以上的发电机有条件时可装设双重化横差保护。
（4）对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：1）负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上的发电机；2）复合电压（包括负序电压及线电压）启动的过电流保护，一般用于1MW 以上的发电机；3）过电流保护，用于1MW及以下的小型发电机；4）带电流记忆的低压过电流保护，用于自并励发电机。
（5）对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护。
（6）对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。
（7）对于水轮发电机定子绕组过电压。
应装设带延时的过电压保护。
（8）对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护装置。
（9）对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。
（10）对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。
（11）对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。
发电机95%定子接地保护配置及改造
发电机95%定子接地保护配置及改造【摘要】本文介绍了大唐韩城第二发电有限责任公司一期发电机组95%定子接地保护配置，依据技术规程指出该保护存在机端开口欠缺PT 断线闭锁功能，并根据实际提出改接中性点电压的解决方案，后经过调试及实测不平衡电压安全投运95%定子接地保护。
【关键词】95%定子接地配置改造投运近年来，随着电力工业的迅猛发展，许多大型发电机组相继投入生产运行之中，这无疑为我国国民经济可持续发展提供了强有力的保证。
大型机组在地方电网甚或大区域电网中往往占有很大的发电比重，对电网的安全稳定运行起着很大甚至至关重要的作用，因此关心大型发电机组的保护配置及合理改造是十分必要的。
1 95%接地保护配置大唐韩城第二发电有限责任公司一期装机容量为2×600MVA，发变组采用单元接线，发电机保护采用上海ABB 工程有限公司的REG216 微机保护装置，均采用双重化配置，发电机保护A、C 屏各设置一台RGE-216 保护装置。
该装置硬件由多功能模块组成。
软件亦按模块化设计，并提供了保护功能数据库，由用户根据需要调用。
该定子100％接地保护由95%基波零序电压接地保护与外加12.5HZ 交流电源的100%定子接地保护共同组成。
100%定子接地故障保护在星形点产生的电流大于5A 时中断在转子回路及定子回路中的注入，这种情况下由95%定子接地故障保护接替工作，以清除其自己区域内的故障。
该95%定子接地保护采用机端3PT 开口三角电压，经RGE-216 保护装置滤除三次谐波后，对零序基波电压判断大小后经延时动作与停机。
1.1 95%接地保护接线示意图如下全国火电600MW 级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集电气篇3541.2 95%接地保护动作电压由于RGE-216 保护装置带有三次谐波滤过功能，根据经验基波零序电压动作值一般在5～10V 之间，故该95%定子接地保护动作电压取7V。
1.3 95%接地保护动作时间由于该发变组高压侧为中性点直接接地方式，故动作时间按大于主变高压侧接地保护动作时间整定，t=2.3s+0.5s=2.8s1.4 95%接地保护装置要求整定的参数V-Setting：0.07U N （U N 为线电压）、Delay：2.8 s、 MaxMin：MAX、NrOfPhase：12 95%接地保护改造原因大唐韩城第二发电有限责任公司一期发电机组施工图由东北电力设计院设计，发变组保护计算说明由陕西电科院计算，机组安装工程与2005 年中旬相继完工，投入生产。
发电机定子、转子接地保护
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
接线图
图1 双端注入式接线示意图
图2 单端注入式接线示意图
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
发电机正常运行时转子绕组回路对地（大轴）是绝缘的，发生转子 绕组接地故障后，对地绝缘被破坏。为此，通过在发电机转子绕组两端 （如图3 所示）或一端（如图4 所示）注入方波信号电源，可区分正常 运行和接地故障。正常运行时发电机由注入电源引起的对地泄漏电流几 乎为零；转子绕组接地故障时，此电流明显地发生改变，通过检测该电 流的变化，可实时计算转子一点接地电阻及一点接地位置。这种原理既 能在100%范围内测量转子接地故障，同时也能反映转子绕组绝缘下降 ，起到对绝缘老化监视的作用。
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
注入式定子 接地保护出 口逻辑
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
定值整定原则
发电机中性点经配电变高阻接地，当定子绕组发生单相接地故障时，其等效 的基波零序回路电路如下图所示：
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
图3 双端注入式保护方案
图4 单端注入式保护方案
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
注入式转子接地保护分为两种原理，双端注入式原理和单独注入式原理。其中双 端注入式原理较有代表性，以此为例阐述注入式转子接地保护原理，其等效原理图如 图3 所示：
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
组屏
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
发电机定子接地保护
对于中小型发电机, 通常采用零序电压定子单相接地构成保护, 由于整定值要避开不平衡电压, 保护区一般只能达到定子绕组 的85~95%, 故在发电机中性点附近存在着死区。实现发电机定 子100%接地保护主要利用三次谐波电压或是叠加电源与零序电 压配合构成。
单相接地故障时的零序电压
•
• EA
U AD d
•
U CD
•
U d0
•
E A
•
U BD
Cf
Cw
•
EC
•
EB
（a）电路图
• U
AD
(1 )
•
E
A
图
发电机定子绕组单相接地时的电路图和相量图
（b）相量图
U•
BD
•
EB
•
EA
•
•
•
U
CD
EC
EA
•
U d 0
1
•
(U
AD
•
U
BD
•
U
CD
)
•
E
A
3
发电机定子接地时的零序网络图
当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零。由于发电 机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而减小，因此，其电磁转矩 也将小于原动机的转矩，因而引起转子加速，使发电机的功角δ 增大。当δ超过静态稳定极限角时，发电机与系统失去同步。发 电机失磁后将从电力系统中吸取感性无功功率。在发电机超过同 步转速后，转子回路中将感应出频率为ff-fs（ ff此处为对应发 电机转速的频率，fs为系统的频率）的电流，此电流产生异步转 矩。当异步转矩与原动机转矩达到新的平衡时，即进入稳定的异 步运行。
发电机定子接地保护
大容量发电机为什么要采用100%定子接地保护？并说明附加直流电压的100%定子绕组单相接地保护的原理？答：利用零序电流和零序电压原理构成的接地保护，对定子绕组都不能达到100%的保护范围，在靠近中性点附近有死区，而实际上大容量的机组，往往由于机械损伤或水冷系统的漏水原因，在中性点附近也有发生接地故障的可能，如果对之不能及时发现，就有可能使故障扩展而造成严重损坏发电机事故。
因此，在大容量的发电机上必须设100%保护区的定子接地保护。
发电机正常运行时，电流继电器线圈中没有电流，保护不动作。
当发电机定子绕组单相接地时，直流电压通过定子回路的接地点，加到电流继电器上，使之有电流通过而动作，并发出信号。
根据3U。
的计算公式，当故障发生在机端时U。
的值最大，整定值容易选择，当故障发生在中性点附近时，U。
很小无法确定整定值。
于是零序电压接地保护在中性点附近存在死区。
所以利用发电机相电压中固有的少量三次谐波做三次谐波接地保护，三相绕组中的三次谐波电势通过绕组对地分布电容和发电机所连接设备对地导纳形成Us和Un，大小与机端和中性点对地等值导纳成反比，由于机端所连接设备对地电容使机端等值电容增大，故通常Us≤Un。
接地故障时，接地点迫使Us和Un发生变化，故障点越靠近中性点，Un减小得越多，而Us增大得越多，因此利用三次谐波电压Us与Un的相对变化，可以有效的消除中性点附近的保护死区，与前述的3U。
构成100%接地保护发电机定子接地是指发电机定子绕组回路及与定子绕组回路直接相连的一次系统发生的单相接地短路。
定子接按接地时间长短可分为瞬时接地、断续接地和永久接地；按接地范围可分为内部接地和外部接地；按接地性质可分为金属性接地、电弧接地和电阻接地；按接地原因可分为真接地和假接地。
1）定子接地的原因可能引起发电机定子接地的原因有：◆ 小动物引起定子接地。
如老鼠窜入设备，使发电机一次回路的带电导体经小动物接地，造成瞬时接地报警。
发电机定子接地保护
发电机定子接地保护一发电机定子接地保护存在的问题目前，发电机定子接地保护的种类很多：有叠加电源式、注入电流式、零序电压式、零序电流式（采用套在发电机机端三相出线上的零序TA，提供零序电流）及双频式等等。
除了零序电流式及绝对值比较式3ω定子接地保护之外，其他定子接地保护均存在一个共同的问题：当发电机连接元件（例如，发电机母线、厂高变高压侧、主变低压侧）上发生单相接地时，接地保护均要动作。
这样，当用于主接线为扩大单元的发电机或几台公用母线的发电机上时，将失去选择性。
二提高双频式100%定子接地保护动作可靠性措施所谓双频式100%的定子接地保护，由基波零序电压式接地保护与三次谐波式接地保护构成，能检查出发电机内部的任何点的接地故障。
基波零序电压式定子接地保护，主要保护由机端向机内80～85%定子绕组的接地故障；三次谐波电压式定子接地保护，主要保护由发电机中性点向机内15～20%定子绕组的接地故障。
本节主要介绍提高3ω定子接地保护动作可靠性的措施。
目前，国内生产及运行3ω定子接地保护的构成有两类：一是绝对值比较式，另一是幅值、相位比较式。
前者只保护发电机中性点附近定子绕组的接地故障；而后者除保护发电机中性点附近定子绕组的接地故障之外，尚能保护机端附近的定子绕组接地故障。
分析及运行实践证明，为提高3ω定子接地保护的动作可靠性，应采取以下措施：1 交流输入回路不应装设熔断器及TV刀闸的辅助接点。
3ω定子接地保护是按比较机端及中性点三次谐波电压的大小、或大小及相位原理构成的。
当由于保险的熔断或刀闸辅助接点接触不良而失去机端或中性点三次谐波电压时，将致使3ω保护拒动或误动。
为此，要求机端TV三次输出回路及中性点TV（或配电变压器、或消弧线圈）二次输出回路不允许设置保险，也不允许串接隔离刀闸的辅助接点或其他接点。
另外，在中性点TV的一次回路中，也不应装设保险。
2 机端TV的三次回路及中性点TV（或配电变压器、或消弧线圈）的二次回路应满足“反措”要求为提高3ω定子接地保护的动作灵敏度，其无制动时的动作电压很小。
发电机定子接地保护的整定
发电机定子接地保护的整定发电机是电力系统中的重要设备，其稳定运行对于电力系统的正常运行至关重要。
发电机定子接地是指将发电机定子中的一点（或多点）与地电势相连，以实现对发电机定子绝缘的保护。
本文将讨论发电机定子接地保护的整定方法和相关概念。
一、发电机定子接地保护概述发电机定子接地保护是电力系统中必不可少的一环。
由于发电机定子绝缘材料和结构的缺陷或老化，以及外界因素的影响，定子出现接地故障的概率是存在的。
一旦发生接地故障，不仅会对发电机本身造成损坏，还可能引发其他设备的故障，甚至导致整个电力系统的崩溃。
因此，发电机定子接地保护的设置和整定至关重要。
发电机定子接地保护主要是通过对定子电流和定子绕组电压进行监测和保护。
当定子电流或定子绕组电压超过设定的阈值时，保护装置将发出信号，触发断路器或其他相关保护设备的动作，以隔离故障的发生并保护发电机的安全运行。
二、发电机定子接地保护的整定方法1. 定子电流保护整定定子电流保护是发电机定子接地保护的核心。
通过监测定子电流的大小，可以及时发现接地故障并采取相应的保护措施。
整定定子电流保护需要考虑发电机的额定电流、发电机连接方式、绕组的抗阻性质等因素。
对于大型发电机来说，通常会采用不同的定子电流保护元件，如电流互感器、电流差动保护装置等，同时还需要结合主保护和备用保护进行整定。
整定时需要根据发电机的参数和运行状态，选择合适的整定参数，确保及时准确地检测到接地故障。
2. 定子绕组电压保护整定定子绕组电压保护是发电机定子接地保护的补充手段，可以通过监测定子绕组电压的大小和变化趋势，判断是否存在接地故障。
定子绕组电压保护可以对接地故障进行早期的故障判断，提高故障检测的准确性和灵敏度。
在整定定子绕组电压保护时，需要考虑电力系统的工频电压变化范围、发电机电压的额定值、绕组抗阻性质等因素。
选取适当的整定参数，能够及时监测到发电机定子绕组是否存在接地故障，并触发相应的保护动作。
三、发电机定子接地保护的实施和维护发电机定子接地保护的实施和维护是保证其可靠性和稳定性的重要环节。
发电机定子接地保护范围
发电机定子接地保护范围摘要：I.发电机定子接地保护的概念和重要性II.发电机定子接地保护的范围A.基波零序电压保护B.三次谐波电压保护III.发电机定子接地保护的工作原理IV.发电机定子接地保护的注意事项正文：发电机定子接地保护是保障发电机正常运行和安全的关键措施之一。
在发电机运行过程中，定子绕组的单相接地故障是常见的故障类型，如果没有及时的保护，可能会导致绕组损坏，进而影响发电机的正常运行。
因此，了解发电机定子接地保护范围和原理非常重要。
发电机定子接地保护范围主要包括基波零序电压保护和三次谐波电压保护。
其中，基波零序电压保护可以保护机端至机尾95% 区域的定子绕组单相接地故障，通过反映发电机机端零序电压原理构成，经时限t1（3s）动作于解列灭磁；而三次谐波电压保护可以保护机尾至机端30% 区域的定子绕组单相接地故障，由发电机中性点和机端三次谐波原理构成，经时限t2（5s）动作于信号。
二者组成100% 的定子接地保护。
发电机定子接地保护的工作原理是，当定子绕组出现单相接地故障时，会在定子绕组中产生零序电压。
基波零序电压保护通过检测基波零序电压，判断是否存在接地故障；而三次谐波电压保护则通过检测三次谐波电压，进一步确认故障位置。
当检测到定子接地故障时，保护装置会及时动作，通过解列灭磁或发出信号，切断故障电路，保护发电机的安全运行。
在实际应用中，发电机定子接地保护还需要注意一些问题。
例如，保护装置的灵敏度和可靠性需要满足一定的要求，以防止误动作或漏动作；保护装置的接线需要正确，以避免因接线错误导致的保护失效；此外，还需要定期对保护装置进行维护和检修，以确保保护装置的正常运行。
总之，发电机定子接地保护范围和原理是保障发电机正常运行和安全的重要措施，需要认真理解和掌握。
发电机100定子接地保护
发电机100%定子接地保护发电机定子单相接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。
当接地电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的绝缘和定子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大的定子绕组相间或匝间短路。
第一部分是基波零序电压式定子接地保护：保护接入的3Uo电压，取自发电机机端电压互感器开口三角绕组两端和发电机中性点单相电压互感器的二次。
零序电压式定子接地保护的交流输入回路如图1所示。
第二部分是利用发电机三次谐波电动势构成的定子接地保护由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和受铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。
因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在。
正常运行时，发电机中性点的三次谐波电压总是大于发电机机端的三次谐波电压。
而当发电机靠中性点侧0～50％范围内有接地故障时，发电机机端的三次谐波电压大于发电机中性点的三次谐波电压。
根据发电机定子绕组中性点附近接地故障的三次谐波分布特性，保护装置取发电机中性点及机端三次谐波电压，并对其进行大小和相位的矢量比较。
三次谐波定子接地保护交流接入回路如图6所示。
该保护的动作逻辑图如图7所示。
发电机启停机和误上电保护1、300MW及以上发电机组，一般都要装设误上电保护，以防止发电机起停机时的误操作。
当发电机盘车或转子静止时发生误合闸操作，定子的电流（正序电流）在气隙产生的旋转磁场会在转子本体中感应工频或接近工频的电流，会引起转子过热而损失。
误上电保护原理是将误上电分成两个阶段。
以开机为例，第一阶段：从开机到合磁场开关。
在这期间，由于无励磁，发电机不可能进行并网操作，因此要求发电机断路器合闸和定子有电流，则必然为误上电，瞬时跳闸；第二阶段：从合磁场开关到并网。
在这期间，用阻抗元件来区分并网和误上电，误上电一般可做到0.5s内跳闸，并且误上电情况越严重，跳闸也越快。
误上电保护在发电机并网后自动退出运行，解列后自动投入运行。
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发电机定子接地保护范围
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目录
一、发电机定子接地保护的必要性
二、发电机定子接地保护的原理与保护范围
1.基波零序电压保护
2.三次谐波电压保护
三、发电机定子接地保护的构成与实现
1.基波零序电压保护与三次谐波电压保护的结合
2.采用注入式定子接地保护
四、发电机定子接地保护的注意事项
1.故障点电流不应超过安全电流
五、发电机定子接地保护的作用与意义
正文
一、发电机定子接地保护的必要性
发电机定子接地保护是确保电力系统安全稳定运行的重要措施之一。
在发电过程中，由于各种原因可能导致发电机定子绕组出现接地故障，如绝缘损坏、潮湿环境、操作失误等。
这些故障可能导致设备损坏、人身安全受到威胁，甚至引发火灾等严重后果。
因此，对发电机定子接地保护进行研究和实践具有重要的现实意义。
二、发电机定子接地保护的原理与保护范围
发电机定子接地保护主要包括基波零序电压保护和三次谐波电压保护。
1.基波零序电压保护
基波零序电压保护主要针对发电机定子绕组中性点附近的接地故障进行保护。
在正常运行状态下，发电机定子绕组存在不平衡电压，包括基波和三次谐波。
当发生接地故障时，基波零序电压会出现明显变化，因此可以通过检测基波零序电压的变化来实现对中性点附近接地故障的保护。
保护范围：基波零序电压保护可以保护定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障，保护范围约占整个定子绕组的 95%。
2.三次谐波电压保护
三次谐波电压保护主要针对发电机定子绕组机尾至机端 30% 区域的接地故障进行保护。
在发电机运行过程中，三次谐波电压是定子绕组接地故障的特征之一。
因此，通过检测三次谐波电压的变化，可以实现对机尾至机端 30% 区域内的接地故障的保护。
保护范围：三次谐波电压保护可以保护机尾至机端 30% 区域的定子绕组单相接地故障，保护范围约占整个定子绕组的 30%。
三、发电机定子接地保护的构成与实现
为了实现 100% 的发电机定子绕组接地保护，可以将基波零序电压保护和三次谐波电压保护结合起来，形成一个完整的保护体系。
同时，可以采用注入式定子接地保护，以提高保护的灵敏度和速度。
四、发电机定子接地保护的注意事项
在实施发电机定子接地保护时，应注意以下几点：
1.故障点电流不应超过安全电流：这是发电机定子接地保护的一个基本要求，以确保设备和人身的安全。
2.保护装置的设置：保护装置应设置在易于操作、观察和维护的位置，以便及时处理故障。
3.保护装置的断线闭锁：为防止保护装置的断线造成误动，应设置断线闭锁功能。
五、发电机定子接地保护的作用与意义
发电机定子接地保护的实施，可以有效地保护发电机定子绕组免受接地故障的损害，确保电力系统的安全稳定运行。