定子繞組零序電壓原理的匝間短路保護

來源：02595e.com    更新時間：2018-02-07

電壓互感器TVN1一次側中性點必須與發(fā)電機中性點直接相連，而不能再直接接地，因此，其一次繞組必須采用全絕緣，且不能被用來測量相電壓，圖中的TVN1是零序電壓匝間短路保護的專用電壓互感器。開口三角繞組安裝了具有三次諧波過濾器的高靈敏性過電壓繼電器。
當發(fā)電機內部或外部發(fā)生單相短路故障時，TVN1二次繞組開口側沒有輸電電壓，即3U0=0.
當發(fā)電機內部或外部發(fā)生單相接地故障時，雖然一次系統(tǒng)出現(xiàn)了零序電壓，即一次側三相對地電壓不再平衡，中性點點位升高U0，但由于TVN1一次側中性點不接地，所以即使中性點的點位升高，但三相電壓仍然對稱，故開口三角繞組輸電電壓仍為零。
只有當發(fā)電機內部發(fā)生匝間短路或發(fā)生對中性點部隊稱的各種相間短路時，TVN1一次對中性點的電壓不再平衡，開口三角繞組才有電壓輸出，即3U0≠0，從而使零序匝間短路保護正常動作。
為了防止低定值零序電壓匝間短路保護在外部短路時誤動，沒有負序功率方向閉鎖元件，因為三次諧波不平衡電壓隨外部電流增大而增大，為提高匝間短路保護的靈敏性，因此必須考慮閉鎖措施。采用負序功率閉鎖是以成熟的措施，因為發(fā)電機內部相間短路以及定子繞組開支開焊，負序源位于發(fā)電機內部，它所產生的負序功率一定由發(fā)電機流出。而當系統(tǒng)發(fā)生各種不對稱運行或不對稱故障時，負序功率由系統(tǒng)流入發(fā)電機，這是一個明確的特征量，利用它和零序電壓構成匝間短路是十分可取的。
為防止TVN1一次熔斷器熔斷而引起保護誤動，還必須沒有電壓閉鎖裝置。
保護的零序動作電壓構成匝間短路是十分可取的。

保護的零序動作電壓由正常運行負荷工況下的零序不平衡電壓U0.unb決定，U0.unb中的成分主要是三次諧波電壓，為此，在零序電壓繼電器中采用慮過比高的三次諧波濾波器和阻波器。一般負荷工況下的基波零序不平衡電壓（二次值）為百分之幾伏，所以U0.0p整定為1V左右。外部短路時，U0-unb急劇增長，但由于有負序功率方向元件閉鎖，故不會引起誤動。
國內尚屬偶閉鎖的零序電壓匝間保護短路保護U0.0p整定為1V左右；國外進口機組無負序功率方向元件閉鎖的保護一般整定為3V左右。當然整定值越高，死區(qū)就越大。

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