[发明专利]发电机纵向零序电压匝间保护方法

说明书

本发明提供发电机纵向零序电压匝间保护方法：它首先是对纵向零序电压匝间保护电路结构进行重新设计，发电机配置两套普通机端TV，分别为TV1、TV2，其中TV1中性点接地、TV2中性点接地，TV1、TV2的接地电路上构成机端零序电压；发电机中性点接地，并且在此接线上设置接地变压器，该部分接地电路上构成发电机中性点零序电压；通过机端零序电压和发电机中性点零序电压构成自产纵向零序电压U_zo；再计算发电机中性点上接地变压器的短路电阻和短路电抗，通过接地变压器的阻抗修正和的值；采用TV断线逻辑，当判定为TV断线时，闭锁匝间保护。

技术领域

本发明属于火力发电厂发电机匝间保护技术领域，具体涉及针对未安装机端专用TV的发电机实现匝间保护的方法。

背景技术

现代大型发电机的定子绕组不可避免在定子同一槽的上、下层线棒会出现同相不同匝数的定子线棒，这就必然导致发电机定子绕组的匝间短路故障，为此大型发电机都安装匝间保护。

针对火电机组定子匝间保护，国内一般采用纵向零序电压匝间保护和负序功率方向匝间保护两种。负序功率方向匝间保护存在灵敏度低、机组并网前不起作用、易受频率变化影响等缺点，因此，一般很少单独使用，更多地是作为纵向零序电压保护的辅助判据，用于防止专用TV一次断线导致匝间保护误动。国外一般采用纵向零序电压匝间保护。可见，目前采用纵向零序电压匝间保护是目前应用最为广泛的定子匝间保护方式。纵向零序电压匝间保护取机端专用TV开口三角

大型机组发电机电气量保护都按照双重化配置原则，现有匝间保护系统由于发电机机端只有一组专用TV，两套保护系统均取自专用TV的开口三角。现有技术中匝间保护的电路结构为：如图1所示，发电机中性点与发电机机端专用TV中性点直接连接，发电机机端TV一次侧接地；发电机机端TV二次侧开连接方式为：x→b、y→c，然后将a和z引出形成开口三角形，也可以在一次侧配置接地变压力器，目的是用来测量发电机机端TV一次侧的零序电压进而得到该位置零序电压采样值3U₀。上述电路结构二次侧开口三角测得的零序电压与机端TV和发电机中性点匝间均相关。一旦机端专用TV出现异常，两套匝间保护则均不能正确判断是否发生匝间短路，不能正确反映所采集的数据，可能造成保护装置的误判。

例如当专用TV发生一次断线时，机端TV开口三角产生不平衡电压，匝间保护动作，使主开关跳闸，但此时发电机实际上并没有发生匝间短路，造成发电机停机，匝间保护误动造成的不必要的影响。再例如是发电机本身发生匝间短路，但发电机机端TV二次侧开口三角发生断线，造成保护装置实际采集的3U₀为0，造成保护装置没办法正确判断保护故障，造成保护装置拒动。保护装置拒动，会对发电机本体造成伤害，扩大事故范围，可能对电厂稳定性造成影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中发电机电气量保护TV存在不能正确判断是否发生匝间短路，不能正确反映所采集的数据的缺陷，有匝间保护误动的情况。

为了解决上述技术问题，提供一种可靠的电压匝间保护措施，本发明提出如下方案：

一种发电机纵向零序电压匝间保护方法：

第一，纵向零序电压匝间保护电路结构设置为：

发电机配置两套普通机端TV，分别为TV1、TV2，其中TV1中性点接地、TV2中性点接地，TV1、TV2的接地电路上构成机端零序电压；发电机中性点接地，并且在此接线上设置接地变压器，该部分接地电路上构成发电机中性点零序电压；

通过机端零序电压和发电机中性点零序电压构成自产纵向零序电压U_zo：

令：机端零序电压为其值取自机端TV的二次侧开口三角；

发电机中性点零序电压为其值取自接地变压器二次抽出；

自产纵向零序电压匝间保护动作方程为：式中：