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定子繞組零序電壓原理的匝間短路保護(hù)

來源：yuli-esco.com    更新時間：2018-02-07

電壓互感器TVN1一次側(cè)中性點(diǎn)必須與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接相連，而不能再直接接地，因此，其一次繞組必須采用全絕緣，且不能被用來測量相電壓，圖中的TVN1是零序電壓匝間短路保護(hù)的專用電壓互感器。開口三角繞組安裝了具有三次諧波過濾器的高靈敏性過電壓繼電器。
當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部或外部發(fā)生單相短路故障時，TVN1二次繞組開口側(cè)沒有輸電電壓，即3U0=0.
當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部或外部發(fā)生單相接地故障時，雖然一次系統(tǒng)出現(xiàn)了零序電壓，即一次側(cè)三相對地電壓不再平衡，中性點(diǎn)點(diǎn)位升高U0，但由于TVN1一次側(cè)中性點(diǎn)不接地，所以即使中性點(diǎn)的點(diǎn)位升高，但三相電壓仍然對稱，故開口三角繞組輸電電壓仍為零。
只有當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生匝間短路或發(fā)生對中性點(diǎn)部隊稱的各種相間短路時，TVN1一次對中性點(diǎn)的電壓不再平衡，開口三角繞組才有電壓輸出，即3U0≠0，從而使零序匝間短路保護(hù)正常動作。
為了防止低定值零序電壓匝間短路保護(hù)在外部短路時誤動，沒有負(fù)序功率方向閉鎖元件，因為三次諧波不平衡電壓隨外部電流增大而增大，為提高匝間短路保護(hù)的靈敏性，因此必須考慮閉鎖措施。采用負(fù)序功率閉鎖是以成熟的措施，因為發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路以及定子繞組開支開焊，負(fù)序源位于發(fā)電機(jī)內(nèi)部，它所產(chǎn)生的負(fù)序功率一定由發(fā)電機(jī)流出。而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生各種不對稱運(yùn)行或不對稱故障時，負(fù)序功率由系統(tǒng)流入發(fā)電機(jī)，這是一個明確的特征量，利用它和零序電壓構(gòu)成匝間短路是十分可取的。
為防止TVN1一次熔斷器熔斷而引起保護(hù)誤動，還必須沒有電壓閉鎖裝置。
保護(hù)的零序動作電壓構(gòu)成匝間短路是十分可取的。

保護(hù)的零序動作電壓由正常運(yùn)行負(fù)荷工況下的零序不平衡電壓U0.unb決定，U0.unb中的成分主要是三次諧波電壓，為此，在零序電壓繼電器中采用慮過比高的三次諧波濾波器和阻波器。一般負(fù)荷工況下的基波零序不平衡電壓（二次值）為百分之幾伏，所以U0.0p整定為1V左右。外部短路時，U0-unb急劇增長，但由于有負(fù)序功率方向元件閉鎖，故不會引起誤動。
國內(nèi)尚屬偶閉鎖的零序電壓匝間保護(hù)短路保護(hù)U0.0p整定為1V左右；國外進(jìn)口機(jī)組無負(fù)序功率方向元件閉鎖的保護(hù)一般整定為3V左右。當(dāng)然整定值越高，死區(qū)就越大。

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