纵向零序电压保护及其误动原因简析

对 中性点的纵向零序电压 ， 当开 口三角绕组输 出电
收稿 日期 ：０ ９— ８— ３ ２０ ０ ０
第１ 期
谢 勇 ， ： 向零序 电压保护及 其误动 原 因简析 等 纵
・ ７・ ４
司 的发 变组保护 中负序 功率 方 向元 件 为 闭锁 元件 ，
障时 ， １三角输 出的零序 电压为 ５～ Ｖ， 匝间保 开５ １ ６ 而
子 的发 电机 。当前 的保 护方 式大都 为 由负序功率 方
向闭锁的纵向零序电压匝间短路保护。其原理接线
图如 图 １所示 。在 图 １中 ， ｖ Ｔ 是专 用 的全绝 缘 电 压互 感器 ， Ｖ Ｔ 是 普 通 的 电 压互 感 器 。Ｔ 。的一 次 Ｖ
△ ｃ ０Ｖ； 序 电压 （ 电压 ） ＝ ＝１ 负 相 ８～１ ０Ｖ。负 序 功 率方 向元件 的定值 一般指 动作行 为是允 许式 或禁 止 式 ， 系统 不对 称 短路 时负 序 功率 由系 统流 人 外部 发 电机 （ 向功率 ） 内部 和 匝间 短路 负序 功 率 由发 反 ， 电机流 向系统 。对 于 单 星性 接 线 的 中小 型机 组 ， 由 于 匝间短路 时产生 的 负序 功 率 较 大 ， 作 方 式 为允 动
和纵 向负序 电压 。另 外 ， 间短 路 时短 路 处 的 电流 匝 非常 大 ， 可能 会超过 机端 三相短路 电流 。因而 ， 中 大
型发 电机组装 设 匝间短路保 护显得 尤为 重要 。匝 间
保 护 目前 主要 包括横 差保 护和纵 向零序 电压 匝间保 护 。对 于双星形接线 中性 点引 出 ６个端 子的发 电机
０ 引 言
发 电机定 子绕组 匝 间保 护作 为主设备 发 电机 故
障的主保护 之一 ， 其重 要 性 是 不言 而 喻 的 。一 般 来 说 ， 子绕组 匝 间绝 缘较对 地绝缘 强度 高 ， 定 但往 往会 因为 线棒变形 、 振动 造 成 长期 受 热 和绝 缘 老化 而 引 起 匝间短路 。匝 间短路 时 ， 会 出 现纵 向零 序 电压 就
图 ｌ 纵 向零 序 电压 保 护 原 理 结 构 图
组 ， 常装 设单元 件式横差 保护 ； 通 而对 于 中性点 只 引 出 ３个 出线 端子 的发 电机组 ， 只 能装 设 纵 向零 序 则 电压保护 。国 内的大 中型发 电机 由于定 子绕组 的接
线 原 因大 部分仍 采用纵 向零序 电压 匝间保护 ， 此外 ，
压达到整 定值 时 ， 护动作 出 口。 保
１ ２ 保 护定值整 定 ．
纵 向零序 电压 匝间保护 的定值 在现场 整定 中一 般 包括 ３个 部分 ， 即纵 向零序 电压定值 ， 用 Ｔ 。 专 Ｖ 断 线闭锁元 件 的定值 ， 序功 率 方 向元 件 的定 值 。纵 负 向零序 电压 定值 实 际 的整 定 中 ， 产 的 １５ＭＷ 汽 国 ２
１ 纵 向零序电压 匝间保护构成原理及定值整定
１ １ 保 护构成 及基本 原理 ． 纵 向零序 电压原理 构成 的匝 间短路保 护可应 用
于各种 发 电机 组 ， 其 是 中性 点 没有 引 出 三相 六 端 尤
值 主要 指专 用 Ｔ 与普通 Ｔ 同名相 之 间的二 次 电 Ｖ
压 差 值 Ａ ， Ｕ ｃ 通 常 整 定 为 ： 差 △ Ｕ Ａ ， 压 ＝
要： 介绍了发电机纵 向零 序电压匝间保 护的基本 原理及实际的定值整定 ， 分析 了零 序电压保 护误 动的原因 ， 针对现
场零序 电压保护的各 种误动 因素 ， 出了预防措施和解决方法 。 提 关键词 ： 电机 匝间保护 ； 发 基本原理及构成 ； 定值整定 ； 动原 因 ； 误 预防措施 中图分类号 ：Ｍ ８３ Ｔ ６ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ４—１５ （０ ９ ０ — ０ ６— ３ １７ ９ １ ２０ ） １ ０４ ０
许 式 。对于 双星性 连 接 的大 型 机组 ， 间短 路 时产 匝
绕组 中性点 与发 电机 中性 点通过 高压 电缆连接 起来 而不接地 。所 以 ，Ｖ Ｔ 的二 次 绕 组不 能 用 来测 量 相
对 地 电压 ， 其开 口三 角绕 组 接具 有 三 次谐 波 滤过 器 的高灵敏 零序过 电压继 电器 。在 发 电机 内部 发生 匝
间短路或 中性点 不对 称 的 各种 相 间短 路 时 ， 会产 生
生 的负序功率较小， 动作方式为禁止式。国内微机
型 的纵 向零 序电压 匝间保护 ， 由于动作 灵敏度 高 ， 负 序功率 方 向元 件一 般 采 用允 许 式 ， 防止 任 何 原 因 可
（ Ｔ 次 回路 出现 问 题 ） 成 保 护 误 动 。 Ｅ 如 ｖ三 造 Ｇ 公
轮发 电机组 ， 可取 ５～ｌ 国产 的 ２ ０ＭＷ 及 ３ ０ ＯＶ， ０ ０ Ｍ 的汽 轮发 电机 ， ｗ 可取 ２ ５—３ ． Ｖ。三 次谐 波 滤过 器滤 过 比要 大 于 ８ 。专 用 Ｔ ０ 线 闭锁 元 件 的定 ０ ｖ 断
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在现代 的微机保 护 中还 采用工 频变化 量 匝间保 护 。
采用 “ 负序方 向过 流 １反 向” 锁纵 向零 序 电 压元 闭 件 动作 ， 由于在切 除外部 不对称短 路时 ， 端负序功 机
率 的突变会 引起 负序方 向元件误动 ， 为安全 起见 ， 增
设 ０ １ 延 时元件 。 ． Ｓ
护 的动作整定 电压 为 ３ 在 线路发生 单相 接地 时 ， Ｖ，
第３ ２卷 第 １ 期
华 电技 术
Ｈｕａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｄ ａ ｃ ｎ ｌｇ
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２１ ００年 １月
Ｊｎ ２ １ ａ ．０ ０
纵 向零 序 电压 保 护 及 其 误 动 原 因 简 析
谢 勇， 晶晶 马
（ 华能玉环电厂 ， 浙江 玉环 摘 ３７ ０ ） １６ ４
专用 Ｔ Ｖ开 口三角形 两端 又怎 么会 出现 那么 大 的零 序 电压 呢？依据对 称 分量 法分 析 ， 变压 器 高压 侧 主 发 生接地故 障时 ， 电机 系统 内应 不会 产 生 出现零 发