基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案研究

为了对比以上提出的基于故障暂态分量的接地保护判据与传统稳态量的基波零序电压和三次谐波电压保护判据的灵敏度，将发电机A相绕组的机端再附加0.54μF电容，使发电机正常运行时中性点存在偏移电压。当A相第1分支靠近中性点第1匝线圈处在0.07s经8.364kΩ过渡电阻发生接地故障时，图10中给出了机端和中性点的零序电压、相应零序电压的故障分量以及保护判据的动作量与制动量。从图中可以看出，基于故障暂态分量的接地保护判据能够灵敏动作。图11给出了故障前后中性点基波零序电压有效值、机端和中性点三次谐波电压有效值的变化。从图中可知，故障前中性点基波零序电压约为25.2V，故障后约为25V，所以判据不能动作；因为故障过渡电阻很大, 故障前后机端和中性点三次谐波电压变化很小，所以判据|U_3t/U_3n|>K_res也不能动作。对比可知，基于故障暂态分量的保护判据具有更高的灵敏度。

    从以上试验结果分析可知，发生单相接地故障时，上述保护判据具有较高的灵敏度，并且在发电机运行工况发生变化、其他绕组短路以及振荡过程中，判据可靠不动作，具有良好的选择性。
5   结论
    与通常稳态量的基波零序电压和三次谐波电压定子单相接地保护判据相比，基于零序电压故障暂态分量的定子单相接地保护判据有效地提高了灵敏度，并且具有不受发电机运行工况影响、鲁棒性强等特点。对于能量形式的判据，无需将基波与三次谐波电压分离开，简化了保护装置。仿真和试验结果都验证了保护方案的正确性与有效性，能够满足保护灵敏度不断提高的要求。

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