注入式定子接地保護原理及調(diào)試

楊　亮（國投哈密南湖電廠,新疆　哈密　839000）

注入式定子接地保護原理及調(diào)試

楊亮
（國投哈密南湖電廠,新疆哈密839000）

摘要：對于我國的大型的發(fā)電機組以及水輪機組來說，十分常見的就是注入式的定子接地保護，并且百分之百的定子接地保護主要是兩種，分別是注入式定子接地和基波零序電壓以及三次諧波電壓保護形成的兩種，并且根據(jù)注入式定子接地的保護原理，并且根據(jù)注入式定子接地保護的調(diào)試以及調(diào)試中的問題進行分析，共同探討相對應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：注入式電子接地保護；原理；調(diào)試

1　前言

對于發(fā)電機的故障來說，定子接地是一種十分普通的現(xiàn)象，并且當(dāng)前我國的發(fā)電機組中運用最多的就是上述所說的兩種定子接地保護，但是當(dāng)前我國發(fā)電機的單機容量越來越多，導(dǎo)致定子對地的電容要求也越高，所以這兩種定子保護的方案不能足以支持一些大型發(fā)電機組的保護需求，對于我國的現(xiàn)狀來說，對于定子接地的保護還不夠成熟，所以我們應(yīng)該將注入式定子接地保護的原理以及現(xiàn)場的調(diào)試有機的結(jié)合起來，從而提升我國的相關(guān)水平。

2　簡述注入式定子接地保護的原理

所謂二十赫茲的定子單相接地保護，就是在發(fā)電子定子回路和地間外加一個二十赫茲的頻率較低的電源，如果發(fā)電機沒有故障的話，三相的定子回路對地勢絕緣的，并且該電源只有極小的一些電容電流，但是當(dāng)發(fā)電機出線單相接地的故障的時候，加入電壓的話，電流就不會保持恒定，并且電流也會發(fā)生電阻性分量的現(xiàn)象，因為保護裝置的信噪比比較高，所以微量的偏移電壓就能進行可靠的動作，對于注入電壓的頻率來說，要用比較頻率比較低的電壓，從而使電容以及電流減少，并且因為電壓的互感器的勵磁阻抗，所以我們所選擇的頻率也要高于一個限度，所以確定為二十赫茲，要想最大程度上保障發(fā)電機的絕緣壽命的話，就要將百分之一到百分之三的發(fā)電機額定相電壓值設(shè)為注入的電壓幅值。

對于保護裝置要想計算二十赫茲的分量的話，就要用十赫茲為基頻并且利用傅式的計算方法，之所以選擇該方法，就是因為其能有效得知二十赫茲的分量的同時還能夠排除掉其他一些十赫茲的倍頻干擾信號，我們要想對一個發(fā)電機組進行檢測從而判斷其是否發(fā)生接地故障以及發(fā)生故障的水平的話，首先要知道如果發(fā)生接地故障的話，定子的繞組對地的阻抗就不會保持不變，所以我們要使用相關(guān)的裝置對接地變壓器二次測得的二十赫茲電壓i以及電流的信號就能知道接地過度電阻的二次值，并且在通常的發(fā)電機組當(dāng)中，都會有一個高的定值和一個比較低的定值，前者的作用主要是進行延時的報警，后者的作用就是進行延時的跳閘。

3　簡述注入式定子接地的調(diào)試

我們要想得到比較科學(xué)的定子回路接地過度電阻的話，就要對電壓以及電流信號進行準(zhǔn)確的測量，因為現(xiàn)場的中性點接地變壓器以及負載電阻和定子繞組回路的電容等的相關(guān)數(shù)值和實際值是有一定的不同的，所以我們要使用注入式定子接地保護之前一定要對其進行專業(yè)的現(xiàn)場調(diào)試從而計算出補償值以及保護的定值數(shù)據(jù)。

3.1簡述現(xiàn)場的接線

我們通常所說的該定子接地保護的輔助的電源是RCS-985U型號的，機箱是6U的，其中包括方波電源以及帶通濾波器和電阻分壓器等等，在接線的過程中我們需要注意一下幾個方面，第一就是電壓回路的二次引線是將其直接和負載電阻R的兩端進行相連的，因為這樣做能夠有效防止電壓回路的二次引線短路從而使短路的電流經(jīng)過中間的電流互感器，使得定子接地保護裝置錯誤啟動。第二就是對于電源的輸出線以及電壓的二次回路引線來說，兩者必須單獨接線，千萬不能進行共用，主要是如果兩者的引線共用的話，就會出現(xiàn)保護裝置的測量電壓和保護屏測量是的出入電壓以及電源輸出線電纜的電阻和接地變壓器的二次電阻基本一樣，但是對于實際的注入電壓來說，比較關(guān)鍵的一個影響因素就是電源輸出線的電纜分壓，導(dǎo)致測量值不太精準(zhǔn)，所以對兩者的引線單獨連接的話，這兩根引出線的電纜電阻會講分壓電阻平均加到兩邊，最終保證測量的偏差不大。第三就是保障中間電流互感器電流的互感器的接線極性沒有問題。第四就是如果要對分壓器的分壓比按照發(fā)生機端單相金屬性接地，選取抽取電壓的時候要根據(jù)100V左右的選取原則。

3.2簡述現(xiàn)場的幾種調(diào)試

對于現(xiàn)場的調(diào)試來說，主要有一下幾種調(diào)試的實驗，分別是電源的空載試驗以及負載實驗，還有相角的校正，短路阻抗補償?shù)膶嶒灪湍M接地故障的實驗，最后是定值的整定和對上述的幾種試驗結(jié)果進行專業(yè)的分析以及解決。

所謂短路阻抗補償試驗，就是用接地變壓器的高壓側(cè)對地金屬性進行短接，如果是注入式的定子保護的話，這種故障時比較致命的，所以注入的電壓信號應(yīng)該是最小的，這個電壓的數(shù)值就是往后電壓報警回路定值整定的根據(jù)，在對試驗進行準(zhǔn)備的時候，要將單中的補償試驗狀態(tài)的控制字的投入定值，然后將接地變壓器的高壓一端對地金屬性進行短接，并且記錄這一時刻的電阻以及電抗二次的數(shù)值，然后用這兩個值設(shè)為電阻以及電抗補償?shù)妮斎氲亩ㄖ?，?jīng)過上述的補償之后，電阻值幾乎就是0。

對于電源的空載以及負載實驗來說，空載的話首先就要將外回路保持?jǐn)嗦?，然后利用相關(guān)裝置測得電源在空載的時候的輸出電壓，接著將電源短路，測得此時的電流I，已知電壓以及電流就可以知道電源的內(nèi)阻是多少，對于負載試驗來說，首先要在外回路中接入所有的負載電阻，然后跟上述一樣測得電源在負載的情況下的輸出電壓，還有就是分壓器兩端的負載電阻的返回電壓以及電壓的輸入保護裝置被分壓器抽取之后采樣得到的保護裝置的測量電壓，然后我們可以將返回值以及測量值和理論值進行對比，就可以了解上述的接線過程以及分壓比是否正確。

4　結(jié)束語

通過上述我們可知，注入式定子接地的原理以及現(xiàn)場的相關(guān)調(diào)試，并且對整個過程進行了一定的總結(jié)，并且針對這個過程中出現(xiàn)的電阻，電抗補償?shù)鹊冗M行了專業(yè)的探討，得出對于保護的誤差來說，比較關(guān)鍵的就是電阻以及電抗補償，相信我們通過調(diào)試來不斷解決注入式定子接地的問題，從而最大程度上推動我國發(fā)電機組定子保護的發(fā)展。

參考文獻：

[1]王同輝.電氣主設(shè)備繼電保護原理與應(yīng)用[M].北京:中國電力出版社,2002:238-248.

[2]畢東.發(fā)電機中性點接地裝置等效電路的分析[J].繼電器,2003,31(01):12-16.

[3]張石軍.大型發(fā)電機注入式定子接地保護的現(xiàn)場應(yīng)用及分析[J].電力系統(tǒng)自動化,2007,31(11):103-107.

[4]張小文.大型發(fā)電機中性點配電變壓器電阻接地選型設(shè)計[J].中國電機工程學(xué)報,2007,27(增刊1):89-93.