发电机100%定子绕组单相接地保护如何构成？简述其原理

Question

如题所述

Answer 1

在网上给你找了一个，看不明白自己再找找。
发电机100％定子接地保护的实现
发电机能实现100％定子接地保护，采用了基波零序电压式定子接地保护和三次谐波电压构成的定子接地保护。，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。
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了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：

保护接人的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电压互感器的二次侧。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。

Answer 2

发电机定子绕组发生单相接地故障时，虽然三相之间的电位差仍保持不变，但中性点对地电位将升高到相电压，形成危险的过电压。发电机定子绕组及其引出线的单相接地故障是发电机的常见故障，当定子绕组发生单相接地时，故障点电弧有发展成匝间或相间短路的可能。因此，发电机定子绕组单相接地保护对于发电机安全运行具有重要的作用。

零序电压保护

零序电压保护一般用于反映发电机定子绕组单相接地故障。其原理是发电机正常运行时，三相电压对称，三相负序电流之和为零，故中性点对地电压为零。当发电机定子绕组发生单相接地故障时，三相负序电流之和不为零，故中性点对地电压不为零，由此可以构成反映零序电压的继电器。

零序电流保护

零序电流保护一般用于反映发电机定子绕组单相接地故障。其原理是发电机正常运行时，三相电流对称，故中性点对地电流为零。当发电机定子绕组发生单相接地故障时，中性点对地电流不为零，由此可以构成反映零序电流的继电器。

基波谐波五次谐波定子接地保护

基波谐波五次谐波定子接地保护是利用基波和谐波无功分量构成的继电器，根据其偏移的大小来反映发电机定子绕组单相接地故障。其原理是发电机正常运行时，三相电压对称，无功功率平衡，故基波和谐波无功分量大小相等、方向相反。当发电机定子绕组发生单相接地故障时，无功功率平衡被破坏，故基波和谐波无功分量大小不相等、方向也不相反，由此可以构成反映基波谐波五次谐波定子接地故障的继电器。

基波谐波五次谐波转子接地保护

基波谐波五次谐波转子接地保护是利用基波和谐波无功分量构成的继电器，根据其偏移的大小来反映发电机转子绕组单相接地故障。其原理是发电机正常运行时，三相电压对称，无功功率平衡，故基波和谐波无功分量大小相等、方向相反。当发电机转子绕组发生单相接地故障时，无功功率平衡被破坏，故基波和谐波无功分量大小不相等、方向也不相反，由此可以构成反映基波谐波五次谐波转子接地故障的继电器。

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