在正常情況下,兩個繞組中的電動勢相等,各提供一半的負荷電流,當(dāng)一組繞組中發(fā)生匝間短路時,兩個繞組的電動勢就不再相等,因而會出現(xiàn)電動勢差而產(chǎn)生一個均衡電流,在兩個繞組中環(huán)流,因此利用反映兩個支路電流之差的原理,即可實現(xiàn)對四川發(fā)電機定子繞組匝間的保護,既橫差動保護。此保護靈敏度較低。
縱向零序電壓(3PT斷線閉鎖)和負序功率方向閉鎖(1PT斷線閉鎖),動作出口全停二切除發(fā)電機定子匝間短路,瞬時跳開機組。理論分析表明,匝間環(huán)流值甚致超過機端三相短路電流,因此定子繞組匝間短路是發(fā)電機不容忽視的一種嚴(yán)重故障形式。
我們廠的發(fā)電機匝間保護的動作原理是負序功率方向閉鎖(負序功率指向系統(tǒng)匝間保護開放,正常運行閉鎖匝間保護)、3PT斷線閉鎖的定子縱向零序電壓保護:
(1)引入縱向零序電壓3PT的開口三角形電壓3U0,作為匝間短路保護的主判據(jù)。
(2)引入機端電壓和電流構(gòu)成負序功率方向閉鎖。
(3)引入縱向(專用)3PT的電壓,構(gòu)成PT斷線閉鎖保護
(4)動作電壓Pu=0.03 延時0.2s。
工作原理
其繼電器輸入電壓接于機端專用PT(我們廠的是3PT)的開口三角形繞組側(cè),為躲開定子接地時的橫向(機端各相對地)零序電壓,確保準(zhǔn)確獲取縱向零序電壓,此初級繞組接成星形,其中性點與發(fā)電機中性點直接相連,并采取不接地方式,采集的是發(fā)電機三相分別對發(fā)電機中性點電壓的和。按此接線后,在發(fā)電機出口發(fā)生單相接地時,中性點對地電壓將會升高到相電壓,為此,壓變初級繞組絕緣要求按全電壓水平構(gòu)成。
該保護反應(yīng)縱向零序電壓,用負序功率方向區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外的故障,當(dāng)區(qū)外故障造成三相電壓不平衡時閉鎖匝間保護動作,用斷線閉鎖來防止3PT斷線時的誤動。
注意:定子接地保護中的PT中性點接地,與匝間保護用PT接法不同,接地故障時各相對中性點電壓是不變的,而對地電壓卻發(fā)生了變化,此時定子接地保護動作,而匝間保護不動作,因此兩個保護動作原理不一樣。
保護動作情況
發(fā)電機正常運行或外部相間短路時,由于機端電壓無零序電壓分量,開口三角形繞組反映的只是不平衡電壓,繼電器可從定值上考慮躲過,故保護不會動作。
發(fā)電機定子繞組或外部發(fā)生接地故障時,機端三相對中性點電壓仍保持對稱。雖然此時故障相對地電壓為零,機端三相對地電壓已不再對稱,亦即有橫向(相對地)零序電壓出現(xiàn),但由于該保護的PT一次繞組中性點并不接地,對橫向零序電壓并不反映,開口三角繞組反映的乃是各相對中性點的零序電壓(即縱向零序電壓),故開口三角繞組輸出仍為不平衡電壓,保護也不會動作。
當(dāng)發(fā)電機定子繞組發(fā)生匝間短路或?qū)χ行渣c不對稱的各種相間短路時,發(fā)電機機端三相對中性點電壓的對稱性遭到破壞,由此出現(xiàn)縱向零序電壓,保護動作。
為提高可靠性,在匝間保護中還可引入負序功率方向元件作為閉鎖。另外,為防止在該PT原方回路發(fā)生一相或兩相斷線時(如熔斷器熔斷)開口三角繞組將會出現(xiàn)相當(dāng)于發(fā)電機相電壓的不平衡電壓,或在該PT負方另一星形繞組回路發(fā)生一相或兩相斷線時,由于三相磁通不平衡,開口三相繞組也會出現(xiàn)較大不平衡電壓,可能造成保護誤動,因此專門配置了電壓回路斷線閉鎖回路。
以上就是關(guān)于四川發(fā)電機匝間保護的內(nèi)容,感謝您的觀看,歡迎咨詢我司。