发电机定子接地故障及保护
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。
发电机定子接地保护原理
发电机定子接地保护原理概述发电机定子接地保护是一种用于检测和保护发电机定子绕组对地短路故障的保护装置。
它的基本原理是通过监测发电机定子绕组的接地电流，及时检测到绝缘故障，并采取相应的措施来避免进一步损坏设备或造成人身伤害。
发电机定子接地故障发电机定子绕组对地短路故障是指发电机定子绕组中的一个或多个相对于地的导体与地之间发生了不正常的导通。
这种故障可能由于绝缘老化、污秽、机械损伤等原因引起。
当发生这种故障时，会导致绕组中流过大量接地电流，严重影响发电机的正常运行。
基本原理发电机定子接地保护基本原理如下：1.接地判断：通过监测发电机定子绕组与地之间的接地电流来判断是否存在对地短路故障。
通常采用差动方式进行接地判断，即将各相线路中流过的电流进行比较，如果某一相的接地电流与其他相之间存在差异，则判断该相存在对地短路故障。
2.故障检测：一旦接地故障被判断出来，保护装置会立即采取措施来检测故障的性质和位置。
常用的方法是通过测量接地电流的大小、频率和波形等参数来确定故障的性质，并通过测量不同位置的接地电压来确定故障的位置。
3.报警和保护动作：当发现对地短路故障时，保护装置会发出声音或光信号进行报警，并同时采取措施来防止进一步损坏设备。
通常采用的保护动作包括切断发电机定子绕组与系统之间的电气连接，以及切断发电机与系统之间的机械连接。
具体实现发电机定子接地保护通常由以下几个部分组成：1.接地电流传感器：用于测量发电机定子绕组中流过的接地电流。
传感器通常使用夹式或开式设计，以便能够方便地安装在绕组上并实时监测接地电流。
2.信号处理单元：用于接收和处理接地电流传感器传输的电流信号。
信号处理单元通常包括放大、滤波、采样和计算等功能，以便能够准确地测量接地电流的大小和波形。
3.故障判断单元：用于判断发电机定子绕组是否存在对地短路故障。
故障判断单元通常采用差动比较的方法，即将各相线路中流过的电流进行比较，并通过设定的阈值来确定是否存在接地故障。
发电机定子接地现象及处理
发电机定子接地现象及处理
发电机定子接地是指发电机定子绕组中的一个相位与地之间发生了电气连接。
这种情况下，电流会从相位流向地，导致电路故障，甚至可能对设备和人员造成危害。
因此，发电机定子接地问题需要及时处理。
发电机定子接地的原因主要有以下几种：
1.绝缘老化：发电机定子绕组的绝缘老化会导致绝缘破损，从而引起接地故障。
2.绕组短路：发电机定子绕组中的两个相位之间发生短路，也会导致接地故障。
3.接线错误：发电机定子绕组的接线错误也会导致接地故障。
处理发电机定子接地问题的方法主要有以下几种：
1.检查绝缘：定期检查发电机定子绕组的绝缘情况，及时更换老化的绝缘材料。
2.维护接线：定期检查发电机定子绕组的接线情况，确保接线正确牢固。
3.定期维护：定期对发电机进行维护，检查各项指标是否正常，及时发现和处理问题。
4.安装保护装置：安装合适的保护装置，如接地保护、过电压保护等，可以有效地防止发电机定子接地故障的发生。
总之，发电机定子接地问题需要引起足够的重视，及时处理，以确保发电机的正常运行和设备的安全运行。
发电机定子接地保护原理
发电机定子接地保护原理发电机定子接地保护是指在发电机定子绕组出现接地故障时，为避免电流过大导致绕组烧损，需要对接地电流进行快速检测和处理的保护机制。
发电机定子接地保护的核心是保障发电机定子的安全运行，防止发生灾害事故。
发电机定子接地保护原理主要采用电流-时间保护原理，即当发电机定子出现电气故障时，会产生接地电流，接地电流超过保护设备设定的动作值时会发出警报，同时开始计时，当计时器时间达到设定时间时，保护设备就会动作，以切断故障电路，保护发电机定子绕组。
在发电机定子接地保护中，“动作值”和“设定时间”是两个关键的参数。
动作值的设定需要考虑发电机定子绕组的额定电流和绝缘强度，以确保在故障电流超过其额定值时能够及时发出警报并采取保护措施。
设定时间的选择需要综合考虑设备响应速度和故障电流的变化情况，以确保在必要时及时切断故障电路，保护设备和人员的安全。
发电机定子接地保护的实现需要用到一系列技术手段。
其中最常用的是差动保护和零序保护。
差动保护是指将发电机定子绕组电流和同级旁路绕组电流进行比较，一旦发现电流差异超过一定值，就会判定为定子接地故障，并发出动作信号。
零序保护则是通过检测三相电流中的零序电流来判断是否有接地故障。
在正常情况下，三相电流的零序电流应为零，当出现接地故障时，零序电流会有异常值，从而触发保护动作。
除了差动保护和零序保护外，还可以采用冷负荷试验等手段来检测发电机定子的接地情况，从而确保接地保护的可靠性和有效性。
总的来说，发电机定子接地保护是一项非常关键的技术，直接关系到发电机运行的安全性和可靠性。
在设计和使用发电机时，应充分考虑接地保护的需求，采取科学合理的保护手段，以保障发电机运行的安全和稳定。
发电机外部“定子接地”故障分析及处理
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防止发电机定子绕组发生单相接地故障的措施
防止发电机定子绕组发生单相接地故障的措施发电机定子绕组的单相接地故障是一种常见的电气故障，如果不及时采取措施，会导致发电机损坏，给电力系统带来不良影响。
本文将针对该故障提出一些预防措施。
1. 定期检查绝缘状况发电机运行中，绕组的绝缘状况是非常重要的。
如果绝缘削弱或破损，就会发生接地故障，因此应定期检查绝缘状况。
建议每年检查一次，检查时应使用专门的绝缘电器测量工具，以确保绝缘性能符合要求，如果绝缘性能不足，应及时更换或修理。
2. 保持清洁发电机绕组应保持清洁，避免灰尘、杂质等物质进入绕组，影响绝缘状况，触发接地故障。
在检查绝缘状况时，也应同时清理绕组表面的污垢，以保持清洁。
3. 设置绕组过温保护发电机运行中，绕组的温度不应过高，如果温度过高，不仅会影响绕组的绝缘性能，还会使绕组内部短路，搭成接地故障。
为防止绕组过温，可以设置绕组过温保护，当绕组温度超过设定值时，自动切断电源，以避免绕组过热。
4. 使用电容补偿电容补偿是一种常见的防止接地故障的方法。
通过增加电容器的容值，可以增加发电机的耐接地电压，避免接地故障的发生。
电容补偿系统应在发电机的绕组上、下两端均设置电容器，以提供完整的电容补偿。
5. 防止潮湿潮湿环境会导致绝缘材料的绝缘性能大大降低，进而导致接地故障的发生。
因此，在放置发电机的环境中要避免过潮湿的地方。
如果环境的潮湿程度较高，可以采取防潮措施，如设置除湿器等设备，保持环境干燥。
6. 远离有害电波发电机在运行过程中，会产生电磁辐射，会影响到绕组的绝缘性能，为了保证绕组的绝缘性能，要离有害电波的源头远一些，降低电磁干扰的影响。
7. 防止过压和过流当发电机的输出电压和电流超出额定范围时，会对绕组的绝缘性能造成负面影响，因此需要防止过压和过流的发生。
可以通过增加绕组的绝缘强度，增强绝缘防护等方法，以保障绕组的安全稳定运行。
总结发电机定子绕组的单相接地故障是一种严重的电气故障，对生产和生活带来很大的影响。
发电机定子接地保护范围
发电机定子接地保护范围【最新版】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。
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
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发电机定子绕组单相接地时的电路图和相量图
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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。
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发电机定子接地故障及保护
摘要：本文介绍了发电机定子接地的危害，中性点接地方式，单相接地故障时的基波零序电压，三次谐波电势，并介绍了发电机定子接地保护。
关键词：定子接地零序电压三次谐波保护
发电机定子接地是指发电机定子绕组回路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。
定子接地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 发电机中性点的接地方式
发电机中性点的接地方式与定子单相接地故障电流的大小、定子绕组的过电压、定子接地保护的实现等因素有关，尽管接地方式不同，但均要求单相接地电流尽量小些，动态过电压倍数低些和易于实现高灵敏度的定子接地保护。
我国目前应用的发电机中性点接地方式主要有以下几点。
发电机中性点经消弧线圈接地后，可使接地故障电流减小到安全电流以下（300 MW及上以发电机一般都欠补偿到1 A以下），从而有效地防止了接地故障发展成相间或匝间短路，使故障点电弧存在时
间大为缩短，特别是在补偿良好时更是如此。
这对构成无死区的100%定子接地保护非常有益。
2 正常运行和单相接地故障时的基波零序电压
2.1 正常运行时
当发电机中性点没有消弧线圈时，即使三相电势完全对称相等，由于发电机电压系统三相对地电容不完全相等，中性点也有一定的不平衡电压存在。
当中性点接有消弧线圈（欠补偿）时，为降低定子接地保护零序电压的动作值，可适当改变串联电阻，使一般中性点的不平衡电压可降到规定值以内。
2.2 单相接地时
对于金属性接地，假设三相电源电势和三相对地电容完全对称，并设故障点位于定子绕组A相距中性点处。
当在机端接地时，=1.0，U0=EX；当在中性点接地时，=0，U0=0。
当故障发生在定子绕组任一相的任一点时，零序电压U0=EX，U0与成线性关系。
3 发电机三次谐波电势的分布特点
由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁磁饱和影响，在定子绕组中感应的电势除基波分量外，还含高次谐波分量。
其中三次谐波电势虽然在线电势中可将它消除，但在相电势中依然存在。
因此，每台发电机总有约百分之几的三次谐波电势，以E3表示。
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，每端为1/2Cof，并将发电机端引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容Cos也等效地放在机端，同此即可求出中性点及机端的三次谐波电压分别为：
4 发电机定子接地保护
4.1 零序电流定子接地保护
由单相接地故障特点可知，对直接连在母线上的发电机发生内部单相接地时，外接元件对地电容较大，接地电流增大超过允许值，这就是零序电流接地保护的动作条件。
4.2 基波零序电压定子接地保护
单相接地时零序电压U0＝αEph，Eph为故障相电动势，可将之作为保护动作参量。
此基波零序电压可以在机端或中性点处获得，对于发电机中性点经配电变压器接地的情况，基波零序电压可取自配电变压器的二次电压。
4.3 三次谐波电压型定子接地保护
发电机正常运行时，中性点三次谐波电压比机端三次谐波电压大，而在中性点附近发生接地故障时，机端三次谐波电压增大。
利用单相接地故障前后发电机中性点与机端处三次谐波电压变化特点构成三次谐波电压型定子接地保护。
4.4 100％定子接地保护
采用基波零序电压式定子接地保护和三次谐波电压型定子接地保护共同组成100％定子接地保护。
前者可反应发电机的机端向机内不少于85％定子绕组单相接地故障（85％～95％），后者反应发电机中性点向机端20％左右定子绕组单相接地故障（0～50％）。
通过这两种保护的相互配合，达到了大容量机组100％定子接地保护的要求。
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。
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。
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的矢量比较。
参考文献
[1] 电力系统继电保护原理[M].2版.水利电力出版社,1985.。