发电机保护装置调整试验

发电机保护原理介绍及装置调整试验

第一节发电机保护的配置

一发电机的故障及不正常运行方式

1 发电机的故障

（1）定子绕组的故障

定子绕组的故障主要有：相间短路（二相短路、三相短路）

接地故障：单相接地、两相接地短路故障

匝间短路（同分支绕组匝间短路，同相不同分支绕组之间的

短路）。

（2）转子绕组的故障主要有：转子绕组一点接地及二点接地，部分转子绕组匝间短路。

2 发电机异常运行方式

发电机不正常运行方式主要有：定子绕组过负荷，转子绕组过负荷，发电机过电压；发电机过激磁，发电机误上电、逆功率、频率异常、失磁、发电机断水及非全相运行等。二发电机保护的配置

发电机定子绕组或输出端部发生相间短路故障或相间接地短路故障，将产生很大的短路电流，大电流产生的热、电动力或电弧可能烧坏发电机线圈、定子铁芯及破坏发电机结构。

转子绕组两点接地或匝间短路，将破坏气隙磁场的均匀性，引起发电机剧烈振动而损坏发电机；另外，还可能烧伤转子及损坏其他励磁装置。

发电机异常运行也很危险。发电机过电压、过电流及过激磁运行可能损坏定子绕组；大型发电机失磁运行除对发电机不利之外，还可能破坏电力系统的稳定性。其他异常工况下，长期运行也会危及发电机的安全。

为确保发电机安全经常运行，必需配置完善的保护系统。

1 短路故障的主保护

发电机内部短路故障的主保护有：纵差保护，横差保护（单元件横差及三元件横差保护），发电机定子绕组匝间保护（主要有单元件横差保护、纵向零序电压匝间保护及负序功率方向保护），转子两点接地保护，励磁变纵差保护。

2 短路故障的后备保护

发电机短路故障的后备保护主要有：复压闭锁过流保护，对称过流及过负荷保护，不对称过流及过负荷保护、负序过电流保护，转子过流及过负荷保护、转子两点接地保护、带记忆的低压过流保护。 3 其他故障保护

发电机单相接地保护，发电机失磁保护。 4 发电机异常运行保护

发电机异常运行保护有：发电机过电压保护，发电机过激磁保护、逆功率保护，转子一点接地保护，定子过负荷保护、非全相运行保护、大型发电机失步保护、频率异常保护等。

5 开关量保护

发电机断水保护等。 6 临时性保护

所谓临时性保护是指：发电机正常运行时应退出的保护。其中有发电机误上电保护及发电机启、停机保护等。

第二节 发电机纵差保护

发电机纵差保护，是发电机相间故障的主保护。 一 基本概念 1.保护输入回路

发电机纵差保护，按比较发电机中性点TA 与机端TA 二次同名相电流的大小及相位构成。以一相差动为例，并设两侧电流的正方向指向发电机内部，图1为发电机完全纵差保护的交流接入回路示意图；

N

I

T

I I

*

图1 发电机完全纵差保护交流接入回路示意图

2.动作方程

DGT801系列发电机差动保护装置，为提高区内故障时的动作灵敏度及确保区外故障时可靠不动作，一般采用具有二段折线式动作特性的差动元件。其动作方程为

??

??+-≥≤≥zo z dz z z z d z z dz d I I I I I K I I I I I 0

00

0)(

式中：d I －差动电流，N

S d I I I &&+= z I －制动电流， 2

N

S z I I I &&-=

，

z K －比率制动系数；

0z I －拐点电流，开始起制动作时的最小制动电流；

0dz I －初始动作电流； N

I &、S I &－分别为中性点及机端差动TA 的二次电流；

3.动作特性

发电机纵差保护其动作特性一般为两段拆线式。根据其动作方程，可以划出如图2所示的动作特性。

图2 差动保护的动作特性

在图2中： I dz —动作电流； I zd —制动电流； I dzo —初始动作电流； I zdo —拐点电流； K z —比率制动系数。

由图2可以看出，纵差保护的动作特性由二部分组成：即无制动部分和有制动部分。

这种动作特性的优点是：在区内故障电流小时，它具有很高的动作灵敏度；在区外故障时，它具有较强的躲过暂态不平衡电流的能力。

4．动作逻辑框图

发电机纵差保护的出口方式，有两种设置：单相出口方式及循环闭锁出口方式。当采用循环闭锁出口方式时，为提高发电机内部及外部不同相同时故障时保护动作的可靠性，采用负序电压解除循环闭锁（即改成单相出口方式）。对于单相出口方式，设置专门的TA 断线判别，并当差电流大于解除TA断线闭锁电流倍数Ict时可解除TA断线判别功能。

两种出口方式的逻辑框图，分别如图3和图4所示。

图3 单相出口方式的发电机纵差保护逻辑框图

出口

图4 循环闭锁出口方式发电机纵差保护逻辑框图

二调整试验

1 两侧差动电流通道平衡状况的检查

若两侧差动电流通道调整不一致或特性相差较大，则在正常运行时就会产生较大的差流，甚至可能造成保护误动。另外，在长期运行之后，两侧构成通道的硬件系统的特性可能发生变化，形成不平衡。因此，为了提高纵差保护的动作可靠性，在保护出厂时，或投运前（出厂验收或安装后）校验或定期检验时，校验两侧通道的平衡状况是必要的。

⑴试验接线

检查差动保护两侧通道平衡状况的试验接线如图5所示。

图5 检查通道平衡试验接线在图5中：

I a 、I

b

、I

c

、I

N

—分别为机端差动TA二次三相电流接入端子；

I’

a 、I’

b

、I’

c

、I’

N

－分别为中性点差动TA二次三相电流接入端子。

⑵试验方法

操作触摸屏，调出差动保护实时参数的显示界面或显示有差动保护A相差流的界面。

操作测试仪，使其输出电流分别为I

e 及5I

e

（I

e

—差动保护TA二次标称额定电流，一

般等于5A）的工频电流，观察并记录屏幕显示的差电流。

再将试验仪I

A 端子上的输出线分别接到

b

I、'

b

I及

c

I、'

c

I端子上，重复上述试验观

察及记录。

要求屏幕显示电流值清晰、稳定，完全纵差保护，记录的各差流的最大值应不大于2%I

e （即小于0.1A）。

要求：计算值与实测值的最大误差不大于5%。否则，应对被试通道重新进行调整。

对于DGT801系列由软件调通道的保护装置，可修改某一侧的相位或幅值系数来调节平衡。

2 初始动作电流的校验

⑴试验接线

试验接线如图6所示。

图6 初始动作电流试验接线

在图6中：

U A 、U B 、U C —分别为机端TV 二次三相电压接入端子； 其他符号同图5。

该试验接线，适用于校验其构成框图如图4所示的差动保护的初始动作电流，该型保护需校验解除循环闭锁的负序电压定值。若校验如图3所示框图差动保护的动作电流，可不接输入电压。 ⑵ 试验方法

操作界面触摸屏，调出差动保护的A 相差电流显示通道。

操作试验仪的输出电压，设定为负序三相对称电压，且大于3倍的负序电压（即解除循环闭锁的负序电压）定值。

由零缓慢增加试验仪的输出电流至差动保护动作。记录保护刚刚动作时的外加电流值及屏幕显示的电流值。

然后，操作界面触摸屏，调出差动保护的B 、C 相差电流显示通道。将试验仪I A 端子引出的电流线分别接至b I 、c I 、及'

b I 、'

c I 上，重复上述试验、观察并记录。

将上述试验数据列于表1中。

表1差动保护的初始动作电流

要求：保护动作时外加电流等于屏幕显示电流，并等于整定值，最大误差小于5%。 3 解除循环闭锁的负序电压值的测量

试验接线同图6。

操作界面触摸屏，调出负序电压计算值显示通道。

操作试验仪，使其输出电流大于差动保护的初始动作电流。此时，装置发出TA 断线信号。然后，缓慢同时增加试验仪输出电压至差动保护动作。记录外加电压，观察并记录屏幕显示的负序电压。

要求：界面显示值清晰、稳定，外加负序电压等于解除循环闭锁的负序电压的整定值，最大误差小于5%。 4 动作特性曲线的录制

动作特性曲线是表征差动保护动作特性的重要标志。这是因为通过该特性曲线可知道保护的初始动作电流、制动系数及拐点电流。因此，对于具有制动特性的纵差保护，录制其动作特性曲线应是校验差动保护的必做项目。 (a)试验接线

对于单相出口的差动保护，或如图4所示的采用负序电压解除循环闭锁的差动保护，录制动作特性曲线的试验接线如图6所示（后者试验时，需加负序电压）。

I1I2

(b)初始动作电流I dzo

操作测试仪，使其输出电流I 1与I 2相位相差1800，且使I 1（或I 2）等于0，由0缓慢增加I 2（或I 1）至差动保护动作。记录动作电流，该电流等于初始动作电流I dzo 。 按上述试验方法分别求出其他两相差动保护的初始动作电流I dzo 。 (c)制动特性

按照规定，为了提高差动保护动作可靠性，动作特性曲线上的拐点电流（即开始起制动作用时的最小电流）应小于被保护设备的额定电流。

操作测试仪，使图示中的I 2等于1.2 I e ，（I e ——被保护设备的标称额定电流，一般为5A ）。此时，差动保护动作。然后，增大I 1电流，使至差动保护动作返回。再慢慢降低I 1电流至差动保护刚刚动作。设此时的I 1电流等于I dz1。

增大I 2电流使其等于4 I e 。增大I 1电流使差动保护返回。再慢慢降低I 1电流使差动保护刚刚动作。设此时的I 1电流等于I dz2。

再将图中试验仪的两路输出电流端子上的线分别改接到b I 、c I 及'

b I 、'

c I 上，重复上述试验及记录。

将上述试验结果列于表2中。

表2 发电机差动保护的动作特性曲线

各相的比率制动系数为

()()2

2.1242.142

212dz e dz e dz e dz e Z

I I I I I I I I K +-+---=

各相的拐点电流

Kz

I I I I I Iz dzo

dz e dz e do ---

+=

112.122.1 ……………………………………………（3-12） 要求：计算出的拐点电流及制动系数与整定值完全相同，最大误差不大于5%。 5 差动速断定值的校验

DGT801系列微机发变组保护装置中，发电机差动保护设置有差动速断功能。 （a ） 试验条件

操作触摸屏，调出发电机差动保护运行实时参数显示界面。暂改变差动保护的整定值，使差动保护初始动作电流大于拐点电流，将比率制动系数调整到1以上，或者只加单相电流不加负序电压。

（b ） 试验接线及试验方法

试验接线同图6。

操作试验仪，增大制动电流I 1或者I 2，使其大于差动速断值，记录差动保护动作电流值。

再分别将图6中的试验仪的电流线改接在b I 、'

b I 及

c I 、'

c I 上，重复上述试验操作及记录。

要求：动作电流等于整定值，其最大误差不大于5%。 6 动作时间的测定

发电机纵差保护系发电机的主保护，其动作时间一般为20~40ms 。若无特殊要求，在校验保护时，可不测量其动作时间。

测量差动保护动作时间的方法，应根据不同的保护装置及现有的试验设备来决定。

第三节发电机纵向零序电压式匝间保护

发电机匝间保护，是发电机同相同分支匝间短路及同相不同分支之间匝间短路的主保护。

一基本概念

1 纵向零序电压式匝间保护

在纵向零序电压式匝间保护中，反应发电机匝间短路的主判据是纵向零序电压（即纵向基波零序电压）。此外，为防止专用TV的一次断线时匝间保护误动，需采用专用TV断线闭锁。

（1）交流输入回路

纵向零序电压式匝间保护的接入电压，取自机端专用TV的开口三角形电压。对发电机专用TV的要求是：全绝缘式TV，其一次中性点不能接地，而应通过高压电缆与发电机中性点连接起来。DGT801系列保护装置的交流接入回路如图所示。

图10 纵向零序电压式匝间保护交流接入回路

在图中：对保护接入专用TV二次电压的目的是用于TV断线闭锁。

其他符号同图3-10。

（2）动作方程

在DGT801系列装置中，匝间保护两段的动作方程为：

次灵敏段：

ohdzo o U U 3≥

灵敏段为：

()??

?-≥-≥wdz w Z oldzo o oldzo o U U K U U U U 3333

以上各式中：

3U o ——纵向零序基波电压； U ohdzo ——纵向零序电压高定值； U oldzo ——纵向零序电压低定值； K Z ——制动系数；

U 3wdz ——三次谐波电压的整定值。 （3）逻辑框图

为防止专用TV 一次断线时匝间保护误动，引入TV 断线闭锁；另外，为防止区外故障或其他原因（例如专用TV 回路出现问题）产生的纵向零序电压使保护误动，通常采用负序功率方向闭锁元件（也有采用负序功率增量方向元件闭锁的）。对于DGT801系列保护装置，负序功率方向判据应采用允许式闭锁。

该保护的逻辑框图如图所示。

发电机纵向零序电压式匝间保护逻辑框图

在图中：03U －纵向零序电压元件；

2

P －负序功率方向元件；

to －时间元件。

对匝间保护引入一个短延时t 的目的是：在专用TV 一次断线或一次保险抖动时，确保可靠闭锁保护出口。

（4）关于专用TV 断线闭锁

在大型发电机保护中，如果采用纵向零序电压式匝间保护，一定要有专用的TV 断线闭锁元件。另外，当保护装置发出TV 断线信号时，必须能判断出是匝间保护专用TV 断线还是其他保护用普通TV 断线。

电压平衡式TV 断线闭锁元件，是按比较两组TV 二次同名相间电压ab U &、ab U &及bc U &

的原理构成。其动作逻辑框图如图所示。

电压平衡式TV 断线闭锁逻辑框图

在图中：U ?—差压整定值；

ab

U ?、

bc

U ?、

ca

U ?—专用TV 与普通TV 二次同名相间电压之差；

{

}ca

bc ab U U U ???``max —取ab

U

?、

bc

U ?、

ca

U ?中的最大者；

U2—普通TV 二次的负序电压。

由图可以看出：若

ab

U ?、

bc

U ?及

ca

U ?三者中任一个大于U ?时，判为TV 一次断线；

此时，如果普通TV 二次无负序电压，则判为专用TV 断线，若普通TV 二次有负序电压，则被判为普通TV 断线。

专用TV 断线时，闭锁匝间保护；普通TV 断线时，闭锁03U 定子接地保护。 二 调整试验

对匝间保护的调试，主要是对纵向零序电压元件、负序功率方向元件及TV 断线闭锁等元件的调试。此外，通过试验，尚要验证各种保护构成逻辑的正确性。

1 DGT801系列装置纵向零序电压式匝间保护的调试

⑴ 操作界面触摸屏，调出匝间保护运行实时参数显示或纵向零序电压及3次谐波电压

通道显示值及电压计算值显示界面。保护的投入压板（包括软压板）在闭合状态。

另外，对装置通入三相负序电压及负序电流显示匝间保护实时参数显示的负序功率为正值。

⑵ 试验方法 试验接线同如图。

纵向零序电压式电压通道测量接线

按以下步骤进行调试： （Ⅰ）灵敏段动作值的校验

操作试验仪，使其输出电压中含有基波电压和三次谐波电压，其中基波电压分量大于灵敏段动作电压的整定值，而三次谐波电压分量也很大，灵敏段保护不动作。

然后，维持电压中的基波电压不变，而缓慢减小三次谐波电压值至灵敏段保护动作，记录保护刚刚动作时界面显示的基波电压UO 、三次谐波电压U3W 。此时，应满足保护次灵敏段刚刚动作时的条件，即

oldz

o U U ≥

wdz

w oldz o U U U U 33Z K -≥-

则

wdz

w oldz o Z U U U U K 33--=

在式中：

UO ——保护次灵敏段动作时加入的基波电压； U3W ——保护次灵敏段动作时加入的三次谐波电压； Uoldz ——保护次灵敏段动作电压定值； U3wdz ——三次谐波电压的整定值； KZ ——制动系数。

要求：计算出的KZ值等于整定值，最大误差小于5%。

然后，减小三次谐波电压至一较小值。减小基波电压至灵敏段动作返回。再缓慢增加基波电压至灵敏段保护动作，记录刚刚动作时界面上显示的基波电压值。

要求：记录的基波电压值等于灵敏段的电压整定值。

（Ⅱ）次灵敏段动作电压的校验

操作试验仪，增大输出电压的基波电压，使匝间保护的次灵敏段动作，记录界面显示的基波电压值。

要求：保护次灵敏段动作时，界面显示的基波电压值等于整定值，误差小于5%。再增加电压中的三次谐波电压值至10V以上，次灵敏段仍然动作。说明三次谐波电压对次灵敏段无影响。

（III）负序功率方向元件的校验

操作试验仪，对装置通入三相对称负序电压及三相对称负序电流，并移动者之间的相位，观察并记录界面上显示的负序功率的正、负及数值，并将显示值与计算值比较，两者之误差应小于5%。

（VI）TV断线闭锁元件动作特性的校验

在DGT801系列装置中，匝间保护用TV断线闭锁元件，既能判断专用TV断线，又能判断其他保护用TV（即普通TV）断线。

动作逻辑正确性校验

校验TV断线元件逻辑的试验接线如图所示。

TV断线闭锁试验接线

在图中：

UA、UB、UC—专用TV二次三相电压接入端子；

U′A、U′B、U′C—普通TV二次三相电压接入端子。

操作试验仪，使其输出电压为三相对称正序电压，电压值为100V（线电压）。

在装置端子排电压端子上，去掉UA或UB、UC端子上的接入线，装置应发出“专用TV 断线”信号。将UA、UB、UC电压端子上的接入线接上，而去掉U′A或U′B、U′C端子上的接入线，装置应发出“普通TV断线”信号。

差电压?UAB、?UBC定值的校验

试验接线同图所示。

差压定值校验接线

在图中：

UA、UB、UC—专用TV二次三相电压接入端子；

U'A、U'B、U'C—普通TV二次三相电压接入端子；

U、b U、C U、n U、L U－试验仪电压输出端子；

a

UL、UN—专用TV开口电压接入端子。

操作界面触摸屏，调出匝间保护运行实时参数显示界面或差压显示通道。

操作试验仪，使输出UL电压大于纵向零序电压的整定值。此时，匝间保护动作。

然后，同时缓慢升高Ua、Ub、Uc三相电压，至匝间保护动作刚刚返回。记录三相电压；观察并记录界面上显示的差压。

要求：界面上显示的差压等于整定值，且等于外加电压（相电压）的3倍。

第四节发电机定子接地保护

一发电机定子单相接地的危害

设发电机定子绕组为每相单分支且中性点不接地。发电机定子绕组接线示意图及机端电压向量图如图中的（a）、（b）所示。

B C

A U B

U C

U 0

3U

（a ） （b ）

定子绕组接线示意图及电压向量图

设A 相定子绕组发生接地故障，接地点距中性点的电气距离为α（机端接地时α＝1）。此时，相当于在接地点出现一个零序电压。

由图（b ）可以看出：A 相绕组接地时，使B 相及C 相对地电压，由相电压升高到另一值，当机端A 相接地时，B 、C 两相的对地电压由相电压升高到线电压（升高到3

倍的相电

压）。

另外，发电机定子绕组及机端连接元件（包括主变低压侧及厂高变高压侧）对地有分布电容。零序电压通过分布电容向故障点供给电流。此时，如果发电机中性点经某一电阻接地，则发电机零序电压通过电阻也为接地点供给电流。

发电机定子绕组单相接地的危害是：非接地相对地电压的升高，将危及对地绝缘，当原来绝缘较弱时，可能造成非接地相相继发生接地故障，从而造成相间接地短路，损害发电机；另外，流过接地点的电流具有电弧性质，可能烧伤定子铁芯。如果定子铁芯烧伤，修复很困难。

分析表明：接地点距发电机中性点越远，接地运行对发电机的危害越大；反之越小。中性点附近时，若不再出现其他部位接地故障，不会危害发电机。

发电机定子接地保护的种类很多，有零序电压式、零序电流式，双频式、叠加直流式、叠加交流式、注入电流式等。

下面主要介绍应用较多的双频式100%的定子接地保护 一 基本概念

所谓双频式100%的定子接地保护，它是由基波零序电压式定子接地保护和三次谐波电压式定子接地保护两部分构成。基波零序电压式定子接地保护，可以单独用于中小机组作定子接地保护，其保护范围是由发电机定子绕组端部（包括出线及与之有电联系的设备）至发电机内部的80~95%定子绕组的接地故障。其保护的具体范围主要决定于动作电压的整定值。整定值越小，其保护范围越大；反之亦反。而三次谐波电压式保护主要保护发电机

中性点及由中性点向机内20~25%的定子绕组接地故障。

1 交流输入回路

保护接入3U0电压，取自发电机机端TV开口三角绕组两端，或取自发电机中性点单相TV（或配电变压器或消弧线圈）的二次。其交流输入回路如图所示。

装置交流模件

零序电压式定子接地保护交流接入回路

三次谐波电压式定子接地保护，按比较发电机中性点及机端三次谐波电压的大小和相位构成。其交流接入回路如图所示。

N

U

ω

3

T

U

ω

3

三次谐波定子接地保护交流接入回路

2 动作方程

基波零序电压式保护

dz

u

u

3≥

三次谐波电压式定子接地保护的构成主要有两种形式，其一是幅值、相位比较式，另一种是绝对值比较式。

幅值、相位比较式保护的动作方程为

ω

ωω333231N N s u k u K u K ≥+&&&&

电压绝对值比较式保护

u

u K u N Z S ?+≥ωω33&&

在式中：

3U0—零序基波电压；

U0dz —零序基波电压保护动作电压整定值； UN3ω—发电机中性点三次谐波电压； US3ω—发电机机端三次谐波电压； KZ —制动系数； Δu —门槛值；

21K K &&、—相位、幅值平衡系数；

K3—制动系数。 3 构成框图

零序电压式定子接地保护构成框图，有如图所示的三种。

出口

出口

（a）

(b)

(c)

零序电压式定子接地保护

幅值相位比较式三次谐波电压式定子接地保护构成框图，如图所示。

信号

T

U ω3U ω3

ω3定子接地保护逻辑框图

二 调整试验

双频式100%的定子接地保护的调试 （1）试验接线如图所示。

＇

X Y

双频式定子接地保护试验接线

在图中：

L 、N —机端TV 开口电压接入端子；

L ′、N ′—中性点TV 或消弧线圈或配电变压器二次电压接入端子； X 、Y －试验仪停止计时的返回接点输入端子；

1、2—基波零序电压保护出口继电器一对接点输出端子； 3、4—3ω保护出口继电器一对接点输出端子。 （2）基波零序电压保护定值的校验 暂将保护的动作延时调到较小值。

试验接线如图（b ）所示，操作试验仪，使其输出电压为基波值。由零缓慢增大Ua 电压至3u0定子接地保护动作，记录定子接地保护刚刚动作时外加的电压值。

当3u0保护的构成框图如图（c ）所示时，可由零慢慢升高Ub 电压至3u0保护动作，记录保护刚刚动作时外加的电压值。若构成框图如图（a ）所示时，则应同时升高Ua 及Ub 至保护动作，记录保护刚刚动作时外加的电压值。

（3）3ω保护动作逻辑校验

操作试验仪，使其输出电压为三次谐波电压，且UA=1.2V，UB=1V，两者之间的相位差可等于0或180o。

（Ⅰ）K1、K2、K3的整定

DGT801系列装置K1、K2、K3的整定方法

（Ⅱ）动作状况检查

如图所示，操作试验仪，使其输出电压的频率为150Hz。设定试验仪，使电压a U&与电压b U&的相位相同。由零增加Ub电压至保护动作。记录动作电压。其动作值应不大于0.1V。

然后，维持Ub电压不变，缓慢增大电压Ua至保护返回，继续增加Ua电压至保护重新动作。记录动作电压。Ua-Ub的绝对值应不大于K3Ub+0.1V。

三提高双频式100%定子接地保护动作可靠性措施

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。对于按绝对值比较原理构成的保护，其无制动时的动作电压通常0.2～0.3V；而对于按幅值、相位比较式原理构成的保护，其无制动动作电压只有0.1V。因此，3ω定子接地保护受二次回路及其他扰动的影响相对大。运行实践证明，3ω定子接地保护的正确动作率远比其他保护低。

为避免3ω保护输入回路中扰动的影响，要求保护用TV二次与三次回路不得公用电缆芯线，在机端TV三次回路及中性点二次回路中，不得有多点接地现象，不得与直流回路共电缆。

3 机端TV一次中性点及发电机中性点TV（或配电变压器、或消弧线圈）一次地端必

须可靠接地。

由于3ω定子接地保护是按比较机端及中性点三次谐波电压的幅值和相位原理构成，因此，该两电压应有一个基础比较点（即公共点），即要求两者具有公共的地点。

运行实践及测量表明：当机端TV一次中性点不接地或经消谐器接地（即经一个很大的电阻接地）时，中性点3ω电压与机端3ω电压之间的相位随发电机工况的变化而变化范围很大。

为此，对于设计有3ω定子接地保护（特别是按幅值、相位比较式原理构成的保护）的发电机，其机端保护用TV一次中性点及发电机中性点TV（或配电变压器、或消弧线圈）的地端，必须可靠地接在接地网上。

4 保护的动作灵敏度的整定要适当

如在煤矿区、或污染较严重地区的发电机组，当发电机机端连接在电气元件（如：出线、避雷器、绝缘子等）露天设置时，3ω定子接地保护（主要指幅值、相位比较式）的动作灵敏度不宜整定得过高。

主要原因是：在煤矿区，绝缘子串上经常附着大量灰尘，厂房顶积满灰尘。雨天（特别是刚刚开始下雨）水灰混合物沿着绝缘子串流向地面，形成水灰柱；或厂房顶部的灰水柱流向导线，从而使某相带电设备对地绝缘降低。若3U0及3ω定子接地保护整定得过于灵敏，可能要误动。

5 3ω定子接地保护亦应设置TV一次断线闭锁

当机端TV一次断线时，其开口三角形两端将出现很大的基波零序电压。此时，如果

3ω通道的基波滤过器的过滤比不很高，很大的基波零序电压，将可能致使3ω保护误动作。

另外，TV一相断开，可能使机端的三次谐波电压发生变化，也会影响3ω保护动作的可靠性。

为此，与3U0定子接地保护一样，3ω定子接地保护亦应设置TV断线闭锁。

四 3ω定子接地保护设计安装存在问题举例

1 原始条件

某电厂一台容量为300MW、额定电压为20KV的汽轮发电机。其定子接地保护采用双频式100%的定子接地保护装置。3ω接地保护采用幅值——相位比较式。保护的交流输入回路及3U0接地保护逻辑框图，分别如图1及图2所示。