1、大型水電機組注入式定子接地保護的應用陳佳勝chenjsnari- 注入式定子接地保護方案 注入式定子接地保護原理 注入式定子接地保護現場試驗情況主要內容注入式定子接地保護方案發電機中性點經過接地變壓器接地，接地變副邊并聯一負載電阻，外加20Hz低頻電源疊加在電阻上，通過接地變副邊耦合至一次側。發電機定子繞組側絕緣正常時，計算出的接地電阻為無窮大，一旦發生定子接地故障，零序電壓UG0、零序電流IG0均發生變化，計算出的接地電阻減小，裝置根據接地電阻值和零序電流IG0的大小來判定是否出現定子接地故障。 注入式定子接地保護方案 考慮到發生定子接地故障時流過負載電阻上的電流很大，需要通過一個中間CT進

2、行隔離來取得零序電流IG0； 同時，接地變壓器的副邊電壓較高，一般在100V500V之間，需要分壓后接入裝置，零序電壓UG0可從分壓器上取得，也可直接在電阻分接頭上抽取。 注入式定子接地保護原理 接地變為理想變壓器的等效電路20EiRKR0GIkICICjXNR0GUnI注入式定子接地保護原理接地電阻的計算 20E00GGUkIjBGY 00Re11GGKUkIGR注入式定子接地保護原理考慮接地變參數影響的等效電路20EiR0GIkICI0GUmINRKRnIcjX1jXmjX2jX2R1RmR注入式定子接地保護原理 計及接地變參數影響的電阻計算公式)/(/()(112200cKmmGGjXR

3、jXRjXRjXRIU注入式定子接地保護現場試驗某水電廠采用注入式定子接地保護方案，其設備參數為：發電機額定電壓為15.75kV定子繞組側對地電容參數約為4.23uF/相額定功率300MW中性點接地變壓器電壓變比15.75kV/1.732/690V額定容量30kVA副邊并聯負載電阻1.0歐中間CT變比為500A/1A分壓器分壓比為1/5 注入式定子接地保護現場試驗 試驗方法分別在發電機靜止狀態、空載運行狀態和并網運行狀態下，用絕緣棒將實際電阻的引線挑至發電機中性點接地柜內接地變一次側的隔離刀閘上，模擬中性點經過渡電阻接地的情況，驗證保護性能。 注入式定子接地保護現場試驗020406080100

4、120140160180-101ULF0 (V)24-Jan-2007 00:24:42巖灘1號機-30%UN-CPU-2K020406080100120140160180-101ILF0 (mA)020406080100120140160180123RE (k)圖4 發電機中性點經2.0k電阻接地的波形(發電機空載30%UN)圖中，ULF0為注入的低頻電壓，IFL0為注入的低頻電流，RE為測量得到的接地過渡電阻。另外，波形的橫坐標為采樣點，工頻每周波(20ms)采樣24點。注入式定子接地保護現場試驗圖5 發電機中性點經2.0k電阻接地的波形(發電機并網10%PN ) 020406080100

5、120140160180-101ULF0 (V)24-Jan-2007 12:36:02巖灘1號機-并網后10%有功-CPU-2K020406080100120140160180-202ILF0 (mA)020406080100120140160180123RE (k)目前，該方案已在國內20多臺300MW700MW容量的機組上得到成功應用，滿足了大型水電機組對定子接地保護的要求。 應用實例：龍灘水電站7700MW機組 彭水水電站5350MW機組浙江灘坑水電站3200MW機組廣西巖灘4300MW機組 云南漫灣二期300MW機組 。注入式定子接地保護應用情況該方案具有如下特點：在發電機靜止、啟停及正常運行狀態下可有效發現定子單相接地故障，可監視定子繞組絕緣的緩慢老化；保護計算、測量采用精細化模型，采用高精度的保護算法，通過適當補償環節，在發電機各種工況下，可準確的計算出接地故障電阻值；保護靈敏度在定子繞組各處一致，無保護死區；現