发电机定子接地保护
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1.0
0.5
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发信或跳闸
零序电压保护的出口方式：发信或跳闸。当动作于跳闸且零序电压 取自发电机机端TV的开口电△力工绕程技组术时（ch需ina-要dian装li）设TV断线闭锁。
利用零序电压的定子单相接地保护
该保护反映发电机的基波零序电压大小，而零序电压取自发 电机机端TV的开口△绕组或中性点TV二次侧(也可从消弧线 圈副方绕组取得)。
•
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•
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电力工程E技A 术（china-dianli）
3
发电机定子接地时的零序网络图
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U d0
U d0
（a）中性点不接地
（b）中性点经消弧线圈接地
图 发电机内部单相接地时的零序等效网络
当中性点不接地时，故障点的接地电流为
同时由于接地故障的存在，会引起接地弧 光过电压，可能导致发电机其它位置绝缘 的破坏，形成危害严重的相间或匝间短路 故障。
电力工程技术（china-dianli）
发电机定子绕组单相接地故障电流允许值
中性点不接地的发电机，当发电机内部单相接地时，接地电容电 流应在规定的允许值之内，如下表所示。大型发电机由于造价昂 贵，结构复杂，检修困难，且容量来自百度文库增大使得其接地故障电流也 随之增大，为了防止故障电流烧坏铁芯，大型发电机有的装设了 消弧线圈，通过消弧线圈的电感电流与接地电容电流的相互抵消， 把定子单相接地故障电流限制在规定的允许值之内。
由于发电机正常运行时，相电压中含有三次谐波，因此，在 机端电压互感器接成开口三角的一侧也有三次谐波电压输出， 此外，当变压器高压侧发生接地故障时，由于变压器高低绕 组之间有电容存在，在发电机机端也会产生零序电压。因此， 为了保证选择性，保护要具有三次谐波滤除功能，并且整定 时要躲过正常运行时的不平衡电压以及变压器高压侧接地时 在发电机端所产生的零序电压。
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。
电力工程技术（china-dianli）
利用零序电压的定子单相接地保护
故障点的零序电压将随着故障点位置的不同而改变， 越靠近机端，故障点的 零序电压就越高，因此可以利用基波零序电压构成定子单相接地保护，通常 零序电压保护用于发电机变压器组，该保护反映发电机的基波零序电压大小， 而零序电压取自发电机机端TV的开口△绕组或中性点TV二次侧(也可从消弧线 圈副方绕组取得)。由于发电机正常运行时，相电压中含有三次谐波，因此， 在机端电压互感器接成开口三角的一侧也有三次谐波电压输出，此外，当变 压器高压侧发生接地故障时，由于变压器高低绕组之间有电容存在，在发电 机机端也会产生零序电压。因此，为了保证选择性，保护要具有三次谐波滤 除功能，并且整定时要躲过正常运行时的不平衡电压以及变压器高压侧接地 时在发电机端所产生的零序电压。
发电机定子接地保护
电力工程技术（china-dianli）
电力工程技术（china-dianli）
发电机定子绕组单相接地保护
由于发电机容易发生绕组线棒和定子铁芯 之间绝缘的破坏，因此发生单相接地故障 的比例很高，约占定子故障的70~80%。
由于大型发电机组定子对地电容较大，当 发电机机端附近发生接地故障时，故障点 的电容电流比较大，影响发电机的安全运 行；
表 发电机额定电压(kV)
6.3 10.5
13.8~15.75 18~20
发电机定子绕组单相接地故障电流允许值
发电机额定容量（MW）
接地电流允许值(A)
<50
4
汽轮发电机
50~100
水轮发电机
10~100
3
汽轮发电机 水轮发电机
125~200 40~225
2 1）
300~600
1
注：1）对氢冷发电机为 2.5。
保护构成原理
装置交流模件
3U0 装置 交流 模件
动作方程： 3U0＞3U0g 3U0 ——机端TV开口三角电压或中性点TV（或消弧线圈）二次电压； 3U0g——动作电压整定值电。力工程技术（china-dianli）
保护动作逻辑
机端TV 开口三角电压
3U0>
信号
&
t
出口
TV断线
中性点零序电压
当发电机电压网络的接地电容电流大于允许值时，不论该网络 是否装有消弧线圈，接地保护动作于跳闸；当接地电流小于允 许值时，接地保护动作于信号，即可以不立即跳闸，由值班人 员请示调度中心后，转移故障发电机的负荷，然后平稳停机进 行检修。
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
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当中性点经消弧线圈接地时，故障点的接地电流为
•
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j[ 1
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当机端发生单相接地故障时，接电力地工电程技流术最（c大hina-dIiadnmli）ax
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经消弧线圈接地可补偿故障接地容性电流。在装设消弧线圈时， 要采用过补偿方式选择线圈的电感L，使得补偿的感性电流大 于接地容性电流，以防止系统总容抗和消弧线圈的感抗在数值 上相等，发生共振而引起过电压。而在大型发电机变压器组单 元接线的情况下，由于总电容为定值，要采用欠补偿运行方式， 即补偿的感性电流小于接地容性电流，这样有利于减小电容耦 合传递的过电压。
电力工程技术（china-dianli）
单相接地故障时的零序电压
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• EA
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（a）电路图
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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
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零序电压保护的出口方式：发信或跳闸。当动作于跳闸且零 序电压取自发电机机端TV的开口△绕组时需要装设TV断线 闭锁。
电力工程技术（china-dianli）
利用零序电压构成的定子单相接地保护
3U0
1.0
100V
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U0p
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图
定子绕组单相接地时3U0 与 的关系曲线
电力工程技术（china-dianli）
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发信或跳闸
零序电压保护的出口方式：发信或跳闸。当动作于跳闸且零序电压 取自发电机机端TV的开口电△力工绕程技组术时（ch需ina-要dian装li）设TV断线闭锁。
利用零序电压的定子单相接地保护
该保护反映发电机的基波零序电压大小，而零序电压取自发 电机机端TV的开口△绕组或中性点TV二次侧(也可从消弧线 圈副方绕组取得)。
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发电机定子接地时的零序网络图
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（a）中性点不接地
（b）中性点经消弧线圈接地
图 发电机内部单相接地时的零序等效网络
当中性点不接地时，故障点的接地电流为
同时由于接地故障的存在，会引起接地弧 光过电压，可能导致发电机其它位置绝缘 的破坏，形成危害严重的相间或匝间短路 故障。
电力工程技术（china-dianli）
发电机定子绕组单相接地故障电流允许值
中性点不接地的发电机，当发电机内部单相接地时，接地电容电 流应在规定的允许值之内，如下表所示。大型发电机由于造价昂 贵，结构复杂，检修困难，且容量来自百度文库增大使得其接地故障电流也 随之增大，为了防止故障电流烧坏铁芯，大型发电机有的装设了 消弧线圈，通过消弧线圈的电感电流与接地电容电流的相互抵消， 把定子单相接地故障电流限制在规定的允许值之内。
由于发电机正常运行时，相电压中含有三次谐波，因此，在 机端电压互感器接成开口三角的一侧也有三次谐波电压输出， 此外，当变压器高压侧发生接地故障时，由于变压器高低绕 组之间有电容存在，在发电机机端也会产生零序电压。因此， 为了保证选择性，保护要具有三次谐波滤除功能，并且整定 时要躲过正常运行时的不平衡电压以及变压器高压侧接地时 在发电机端所产生的零序电压。
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。
电力工程技术（china-dianli）
利用零序电压的定子单相接地保护
故障点的零序电压将随着故障点位置的不同而改变， 越靠近机端，故障点的 零序电压就越高，因此可以利用基波零序电压构成定子单相接地保护，通常 零序电压保护用于发电机变压器组，该保护反映发电机的基波零序电压大小， 而零序电压取自发电机机端TV的开口△绕组或中性点TV二次侧(也可从消弧线 圈副方绕组取得)。由于发电机正常运行时，相电压中含有三次谐波，因此， 在机端电压互感器接成开口三角的一侧也有三次谐波电压输出，此外，当变 压器高压侧发生接地故障时，由于变压器高低绕组之间有电容存在，在发电 机机端也会产生零序电压。因此，为了保证选择性，保护要具有三次谐波滤 除功能，并且整定时要躲过正常运行时的不平衡电压以及变压器高压侧接地 时在发电机端所产生的零序电压。
发电机定子接地保护
电力工程技术（china-dianli）
电力工程技术（china-dianli）
发电机定子绕组单相接地保护
由于发电机容易发生绕组线棒和定子铁芯 之间绝缘的破坏，因此发生单相接地故障 的比例很高，约占定子故障的70~80%。
由于大型发电机组定子对地电容较大，当 发电机机端附近发生接地故障时，故障点 的电容电流比较大，影响发电机的安全运 行；
表 发电机额定电压(kV)
6.3 10.5
13.8~15.75 18~20
发电机定子绕组单相接地故障电流允许值
发电机额定容量（MW）
接地电流允许值(A)
<50
4
汽轮发电机
50~100
水轮发电机
10~100
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汽轮发电机 水轮发电机
125~200 40~225
2 1）
300~600
1
注：1）对氢冷发电机为 2.5。
保护构成原理
装置交流模件
3U0 装置 交流 模件
动作方程： 3U0＞3U0g 3U0 ——机端TV开口三角电压或中性点TV（或消弧线圈）二次电压； 3U0g——动作电压整定值电。力工程技术（china-dianli）
保护动作逻辑
机端TV 开口三角电压
3U0>
信号
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出口
TV断线
中性点零序电压
当发电机电压网络的接地电容电流大于允许值时，不论该网络 是否装有消弧线圈，接地保护动作于跳闸；当接地电流小于允 许值时，接地保护动作于信号，即可以不立即跳闸，由值班人 员请示调度中心后，转移故障发电机的负荷，然后平稳停机进 行检修。
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
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当中性点经消弧线圈接地时，故障点的接地电流为
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当机端发生单相接地故障时，接电力地工电程技流术最（c大hina-dIiadnmli）ax
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Cw )] E A
经消弧线圈接地可补偿故障接地容性电流。在装设消弧线圈时， 要采用过补偿方式选择线圈的电感L，使得补偿的感性电流大 于接地容性电流，以防止系统总容抗和消弧线圈的感抗在数值 上相等，发生共振而引起过电压。而在大型发电机变压器组单 元接线的情况下，由于总电容为定值，要采用欠补偿运行方式， 即补偿的感性电流小于接地容性电流，这样有利于减小电容耦 合传递的过电压。
电力工程技术（china-dianli）
单相接地故障时的零序电压
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• EA
U AD d
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（a）电路图
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发电机定子绕组单相接地时的电路图和相量图
（b）相量图
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零序电压保护的出口方式：发信或跳闸。当动作于跳闸且零 序电压取自发电机机端TV的开口△绕组时需要装设TV断线 闭锁。
电力工程技术（china-dianli）
利用零序电压构成的定子单相接地保护
3U0
1.0
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图
定子绕组单相接地时3U0 与 的关系曲线
电力工程技术（china-dianli）