20hz注入式定子接地保护在扩大单元接线发电机组上应用

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1、第39卷第3期电力系统保护与控制Vl01．39NO．32011年2月1日PowerSystemProtectionandControlFeb．1201120Hz注入式定子接地保护在扩大单元接线发电机组上的应用刘春秋，葛宝明，毕大强(1．北京交通大学电气工程学院，北京100044；2．电力系统国家重点实验室，清华大学电机系，北京100084)摘要：针对目前注入式定子接地保护不具备选择性，无法应用在扩大单元接线发电机组的问题，提出了一种新的注入式定子接地保护方案。该方案首先计算发电机组接地电阻的值以判断是否存在接地故障，当检测到接地故障后，以注入的20Hz电压的相位为

2、基准，将测量到的发电机中性点与机端处的20Hz电流作差后的相位与之比较，通过这个相位关系来判断故障发电机，实现选择性停机。仿真结果验证了新方案计算接地故障过渡电阻和判断故障发电机的准确性，实现了注入式定子接地保护在扩大单元接线机组上的应用。关键词：扩大单元接线；发电机；注入式；定子接地保护；接地变压器Applicationofinjecting20Hzsource—basedstatorgroundfaultprotectionforgeneratorsinexpandedunitconnectionLIUChun．qiu，GEBao．ming，BIDa．qian

3、g2(1．SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China：2．StateKeyLabofPowerSystems，DeptofElectricalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Atpresent，thestatorgroundfaultprotectionofgeneratorthroughinjecting20Hzvoltagecannotbeusedingenerato

4、rsconnectedtoexpansionunitsduetolackofselectivity．ThisPaDerproposesanimprovedprotectionschemetorealizetheselectivity．Theproposedschemefirstlycalculatesthegroundresistancevalueofgeneratorstodeterminewhethergroundfaultoccurs．WhenthegroundfaultiSdetected，the20Hzdifferentialcurrentbetween

5、theneutra1andterminalofeachgeneratorCanbeobtained．Thephaserelationshipbetweenthe20Hzdifferentialcurentandinjected20HzvoltageiSderived．Thenewprotectionschemecandeterminethefaultgeneratoraccordingtothephaserelationship，SOthatitCanachieveaselectiveshutdown．Thesimulationresultsverifytheac

6、curacyofcalculatingthegroundingtransitionresistanceandselectingthefaultgenerator，whichrealizestheapplicationoftheinjectingstatorgroundfaultprotectioninthegeneratorsconnectedtoexpandingunits．Keywords：expansionunitconnection；generator；injectingsource；statorgroundfaultprotection：earthing

7、transformer中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)03-0040·06同时也能反映定子绕组绝缘下降，起到对绝缘老化0引言监视的作用，因此注入式定子接地保护有着更好的发电机定子单相接地是发电机的一种主要故障应用前景。类型，如不及时处理将严重危及定子线棒和铁芯的但中小型水电站的发电机一般采用扩大单元接安全，并且定子单相接地故障往往是相问或匝问短线方式，此时注入式定子接地保护不具备选择性，路的先兆。因此，定子接地保护是发电机保护中十无法判断故障发电机，不能区分接地故障位于机内分重要的保护，它对于预防定子绕组严重短路故障还是机

8、外，严重限