定子绕组零序电压原理的匝间短路保护

来源：www.bucthole.com    更新时间：2018-02-07

电压互感器TVN1一次侧中性点必须与发电机中性点直接相连，而不能再直接接地，因此，其一次绕组必须采用全绝缘，且不能被用来测量相电压，图中的TVN1是零序电压匝间短路保护的专用电压互感器。开口三角绕组安装了具有三次谐波过滤器的高灵敏性过电压继电器。
当发电机内部或外部发生单相短路故障时，TVN1二次绕组开口侧没有输电电压，即3U0=0.
当发电机内部或外部发生单相接地故障时，虽然一次系统出现了零序电压，即一次侧三相对地电压不再平衡，中性点点位升高U0，但由于TVN1一次侧中性点不接地，所以即使中性点的点位升高，但三相电压仍然对称，故开口三角绕组输电电压仍为零。
只有当发电机内部发生匝间短路或发生对中性点部队称的各种相间短路时，TVN1一次对中性点的电压不再平衡，开口三角绕组才有电压输出，即3U0≠0，从而使零序匝间短路保护正常动作。
为了防止低定值零序电压匝间短路保护在外部短路时误动，没有负序功率方向闭锁元件，因为三次谐波不平衡电压随外部电流增大而增大，为提高匝间短路保护的灵敏性，因此必须考虑闭锁措施。采用负序功率闭锁是以成熟的措施，因为发电机内部相间短路以及定子绕组开支开焊，负序源位于发电机内部，它所产生的负序功率一定由发电机流出。而当系统发生各种不对称运行或不对称故障时，负序功率由系统流入发电机，这是一个明确的特征量，利用它和零序电压构成匝间短路是十分可取的。
为防止TVN1一次熔断器熔断而引起保护误动，还必须没有电压闭锁装置。
保护的零序动作电压构成匝间短路是十分可取的。

保护的零序动作电压由正常运行负荷工况下的零序不平衡电压U0.unb决定，U0.unb中的成分主要是三次谐波电压，为此，在零序电压继电器中采用虑过比高的三次谐波滤波器和阻波器。一般负荷工况下的基波零序不平衡电压（二次值）为百分之几伏，所以U0.0p整定为1V左右。外部短路时，U0-unb急剧增长，但由于有负序功率方向元件闭锁，故不会引起误动。
国内尚属偶闭锁的零序电压匝间保护短路保护U0.0p整定为1V左右；国外进口机组无负序功率方向元件闭锁的保护一般整定为3V左右。当然整定值越高，死区就越大。

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