注入式定子接地保护原理及调试

杨　亮（国投哈密南湖电厂,新疆　哈密　839000）

注入式定子接地保护原理及调试

杨亮
（国投哈密南湖电厂,新疆哈密839000）

摘要：对于我国的大型的发电机组以及水轮机组来说，十分常见的就是注入式的定子接地保护，并且百分之百的定子接地保护主要是两种，分别是注入式定子接地和基波零序电压以及三次谐波电压保护形成的两种，并且根据注入式定子接地的保护原理，并且根据注入式定子接地保护的调试以及调试中的问题进行分析，共同探讨相对应的措施。

关键词：注入式电子接地保护；原理；调试

1　前言

对于发电机的故障来说，定子接地是一种十分普通的现象，并且当前我国的发电机组中运用最多的就是上述所说的两种定子接地保护，但是当前我国发电机的单机容量越来越多，导致定子对地的电容要求也越高，所以这两种定子保护的方案不能足以支持一些大型发电机组的保护需求，对于我国的现状来说，对于定子接地的保护还不够成熟，所以我们应该将注入式定子接地保护的原理以及现场的调试有机的结合起来，从而提升我国的相关水平。

2　简述注入式定子接地保护的原理

所谓二十赫兹的定子单相接地保护，就是在发电子定子回路和地间外加一个二十赫兹的频率较低的电源，如果发电机没有故障的话，三相的定子回路对地势绝缘的，并且该电源只有极小的一些电容电流，但是当发电机出线单相接地的故障的时候，加入电压的话，电流就不会保持恒定，并且电流也会发生电阻性分量的现象，因为保护装置的信噪比比较高，所以微量的偏移电压就能进行可靠的动作，对于注入电压的频率来说，要用比较频率比较低的电压，从而使电容以及电流减少，并且因为电压的互感器的励磁阻抗，所以我们所选择的频率也要高于一个限度，所以确定为二十赫兹，要想最大程度上保障发电机的绝缘寿命的话，就要将百分之一到百分之三的发电机额定相电压值设为注入的电压幅值。

对于保护装置要想计算二十赫兹的分量的话，就要用十赫兹为基频并且利用傅式的计算方法，之所以选择该方法，就是因为其能有效得知二十赫兹的分量的同时还能够排除掉其他一些十赫兹的倍频干扰信号，我们要想对一个发电机组进行检测从而判断其是否发生接地故障以及发生故障的水平的话，首先要知道如果发生接地故障的话，定子的绕组对地的阻抗就不会保持不变，所以我们要使用相关的装置对接地变压器二次测得的二十赫兹电压i以及电流的信号就能知道接地过度电阻的二次值，并且在通常的发电机组当中，都会有一个高的定值和一个比较低的定值，前者的作用主要是进行延时的报警，后者的作用就是进行延时的跳闸。

3　简述注入式定子接地的调试

我们要想得到比较科学的定子回路接地过度电阻的话，就要对电压以及电流信号进行准确的测量，因为现场的中性点接地变压器以及负载电阻和定子绕组回路的电容等的相关数值和实际值是有一定的不同的，所以我们要使用注入式定子接地保护之前一定要对其进行专业的现场调试从而计算出补偿值以及保护的定值数据。

3.1简述现场的接线

我们通常所说的该定子接地保护的辅助的电源是RCS-985U型号的，机箱是6U的，其中包括方波电源以及带通滤波器和电阻分压器等等，在接线的过程中我们需要注意一下几个方面，第一就是电压回路的二次引线是将其直接和负载电阻R的两端进行相连的，因为这样做能够有效防止电压回路的二次引线短路从而使短路的电流经过中间的电流互感器，使得定子接地保护装置错误启动。第二就是对于电源的输出线以及电压的二次回路引线来说，两者必须单独接线，千万不能进行共用，主要是如果两者的引线共用的话，就会出现保护装置的测量电压和保护屏测量是的出入电压以及电源输出线电缆的电阻和接地变压器的二次电阻基本一样，但是对于实际的注入电压来说，比较关键的一个影响因素就是电源输出线的电缆分压，导致测量值不太精准，所以对两者的引线单独连接的话，这两根引出线的电缆电阻会讲分压电阻平均加到两边，最终保证测量的偏差不大。第三就是保障中间电流互感器电流的互感器的接线极性没有问题。第四就是如果要对分压器的分压比按照发生机端单相金属性接地，选取抽取电压的时候要根据100V左右的选取原则。

3.2简述现场的几种调试

对于现场的调试来说，主要有一下几种调试的实验，分别是电源的空载试验以及负载实验，还有相角的校正，短路阻抗补偿的实验和模拟接地故障的实验，最后是定值的整定和对上述的几种试验结果进行专业的分析以及解决。

所谓短路阻抗补偿试验，就是用接地变压器的高压侧对地金属性进行短接，如果是注入式的定子保护的话，这种故障时比较致命的，所以注入的电压信号应该是最小的，这个电压的数值就是往后电压报警回路定值整定的根据，在对试验进行准备的时候，要将单中的补偿试验状态的控制字的投入定值，然后将接地变压器的高压一端对地金属性进行短接，并且记录这一时刻的电阻以及电抗二次的数值，然后用这两个值设为电阻以及电抗补偿的输入的定值，经过上述的补偿之后，电阻值几乎就是0。

对于电源的空载以及负载实验来说，空载的话首先就要将外回路保持断路，然后利用相关装置测得电源在空载的时候的输出电压，接着将电源短路，测得此时的电流I，已知电压以及电流就可以知道电源的内阻是多少，对于负载试验来说，首先要在外回路中接入所有的负载电阻，然后跟上述一样测得电源在负载的情况下的输出电压，还有就是分压器两端的负载电阻的返回电压以及电压的输入保护装置被分压器抽取之后采样得到的保护装置的测量电压，然后我们可以将返回值以及测量值和理论值进行对比，就可以了解上述的接线过程以及分压比是否正确。

4　结束语

通过上述我们可知，注入式定子接地的原理以及现场的相关调试，并且对整个过程进行了一定的总结，并且针对这个过程中出现的电阻，电抗补偿等等进行了专业的探讨，得出对于保护的误差来说，比较关键的就是电阻以及电抗补偿，相信我们通过调试来不断解决注入式定子接地的问题，从而最大程度上推动我国发电机组定子保护的发展。

参考文献：

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