大型水电机组注入式定子接地保护的应用

1、大型水电机组注入式定子接地保护的应用陈佳胜chenjsnari- 注入式定子接地保护方案 注入式定子接地保护原理 注入式定子接地保护现场试验情况主要内容注入式定子接地保护方案发电机中性点经过接地变压器接地，接地变副边并联一负载电阻，外加20Hz低频电源叠加在电阻上，通过接地变副边耦合至一次侧。发电机定子绕组侧绝缘正常时，计算出的接地电阻为无穷大，一旦发生定子接地故障，零序电压UG0、零序电流IG0均发生变化，计算出的接地电阻减小，装置根据接地电阻值和零序电流IG0的大小来判定是否出现定子接地故障。 注入式定子接地保护方案 考虑到发生定子接地故障时流过负载电阻上的电流很大，需要通过一个中间CT进

2、行隔离来取得零序电流IG0； 同时，接地变压器的副边电压较高，一般在100V500V之间，需要分压后接入装置，零序电压UG0可从分压器上取得，也可直接在电阻分接头上抽取。 注入式定子接地保护原理 接地变为理想变压器的等效电路20EiRKR0GIkICICjXNR0GUnI注入式定子接地保护原理接地电阻的计算 20E00GGUkIjBGY 00Re11GGKUkIGR注入式定子接地保护原理考虑接地变参数影响的等效电路20EiR0GIkICI0GUmINRKRnIcjX1jXmjX2jX2R1RmR注入式定子接地保护原理 计及接地变参数影响的电阻计算公式)/(/()(112200cKmmGGjXR

3、jXRjXRjXRIU注入式定子接地保护现场试验某水电厂采用注入式定子接地保护方案，其设备参数为：发电机额定电压为15.75kV定子绕组侧对地电容参数约为4.23uF/相额定功率300MW中性点接地变压器电压变比15.75kV/1.732/690V额定容量30kVA副边并联负载电阻1.0欧中间CT变比为500A/1A分压器分压比为1/5 注入式定子接地保护现场试验 试验方法分别在发电机静止状态、空载运行状态和并网运行状态下，用绝缘棒将实际电阻的引线挑至发电机中性点接地柜内接地变一次侧的隔离刀闸上，模拟中性点经过渡电阻接地的情况，验证保护性能。 注入式定子接地保护现场试验020406080100

4、120140160180-101ULF0 (V)24-Jan-2007 00:24:42岩滩1号机-30%UN-CPU-2K020406080100120140160180-101ILF0 (mA)020406080100120140160180123RE (k)图4 发电机中性点经2.0k电阻接地的波形(发电机空载30%UN)图中，ULF0为注入的低频电压，IFL0为注入的低频电流，RE为测量得到的接地过渡电阻。另外，波形的横坐标为采样点，工频每周波(20ms)采样24点。注入式定子接地保护现场试验图5 发电机中性点经2.0k电阻接地的波形(发电机并网10%PN ) 020406080100

5、120140160180-101ULF0 (V)24-Jan-2007 12:36:02岩滩1号机-并网后10%有功-CPU-2K020406080100120140160180-202ILF0 (mA)020406080100120140160180123RE (k)目前，该方案已在国内20多台300MW700MW容量的机组上得到成功应用，满足了大型水电机组对定子接地保护的要求。 应用实例：龙滩水电站7700MW机组 彭水水电站5350MW机组浙江滩坑水电站3200MW机组广西岩滩4300MW机组 云南漫湾二期300MW机组 。注入式定子接地保护应用情况该方案具有如下特点：在发电机静止、启停及正常运行状态下可有效发现定子单相接地故障，可监视定子绕组绝缘的缓慢老化；保护计算、测量采用精细化模型，采用高精度的保护算法，通过适当补偿环节，在发电机各种工况下，可准确的计算出接地故障电阻值；保护灵敏度在定子绕组各处一致，无保护死区；现