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發(fā)電機單相接地的基波零序電壓和電流
發(fā)布時間:2022-09-01 00:21:06  ▏閱讀:

 

新聞主題

發(fā)電機單相接地的基波零序電壓和電流

 

正序、負序、零序的出現(xiàn)是為了分析在發(fā)電機電壓、電流出現(xiàn)不對稱現(xiàn)象時,把三相的不對稱分量分解成對稱分量(正、負序)及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng),就能分解出上述三個分量(有點象力的合成與分解,但很多情況下某個分量的數(shù)值為零)。對于理想的發(fā)電機,由于三相對稱,因此負序和零序分量的數(shù)值都為零。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,三相變得不對稱了,這時就能分解出有幅值的負序和零序分量度了(有時只有其中的一種),因此通過檢測這兩個不應正常出現(xiàn)的分量,就可以知到系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時的零序分量)。下面再介紹用作圖法簡單得出各分量幅值與相角的方法,先決條件是已知三相的電壓或電流(矢量值),當然實際工程上是直接測各分量的。

 

一、通過下述方法大家可以分析出各種系統(tǒng)故障的大概情況,如為何出現(xiàn)單相接地時零序保護會動作,而兩相短路時基本沒有零序電流。

 

1、求零序分量

把三個向量相加求和。即A相不動,B相的原點平移到A相的頂端,注意B相只是平移,不能轉(zhuǎn)動。同方法把C相的平移到B相的頂端。此時作A相原點到C相頂端的向量(些時是箭頭對箭頭),這個向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一,這就是零序分量的幅值,方向與此向量是一樣的。

2、求正序分量

對原來三相向量圖先作下面的處理:A相的不動,B相逆時針轉(zhuǎn)120度,C相順時針轉(zhuǎn)120度,因此得到新的向量圖。按上述方法把此向量圖三相相加及取三分一,這就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分別畫出B、C兩相。這就得出了正序分量。

3、求負序分量

注意原向量圖的處理方法與求正序時不一樣。A相的不動,B相順時針轉(zhuǎn)120度,C相逆時針轉(zhuǎn)120度,因此得到新的向量圖。

 

二、基波零序電壓和電流

 

發(fā)電機正常運行時三相電壓及三相負荷對稱,無零序電壓和零序電流分量。假設(shè)A相繞組離中性點a處發(fā)生金屬性接地故障,如圖1所示,作近似估計時機端各相對地電動勢為

 

發(fā)電機各相對地電動勢公式.png

 

式中 α——中性點到故障點的繞組占全部繞組的百分數(shù)。

由圖1可以求得故障零序電壓為

 

發(fā)電機故障零序電壓公式.png 

式(2-9)表明,零序電壓將隨著故障點位置α的不同而改變。當α=1時,即機端接地,故障的零序電壓最大,等于額定相電壓。

 

發(fā)電機定子繞組單相接地時的電路圖.png

圖1 發(fā)電機定子繞組單相接地時的電路圖

發(fā)電機定子繞組單相接地時的相量圖.png

圖2 發(fā)電機定子繞組單相接地時的相量圖

 

圖1所示電路的零序等效網(wǎng)絡如圖3、圖4所示,Cf為發(fā)電機各相的對地電容,Cw為發(fā)電機外部各元件對地電容,L是代表中性點消弧線圈的電感。

 

發(fā)電機定子繞組中性點不接地的零序等效網(wǎng)絡.png

圖3 發(fā)電機定子繞組中性點不接地的零序等效網(wǎng)絡

發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地的零序等效網(wǎng)絡.png

圖4 發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地的零序等效網(wǎng)絡

 

當中性點不接地時,故障點的接地電流為

 

發(fā)電機故障點的接地電流公式.png

 

當中性點經(jīng)消弧線圈接地時,故障點的接地電流為

 

發(fā)電機故障點的接地電流公式1.png

 

由式(2-11)可知,經(jīng)消弧線圈接地可以補償故障接地的容性電流。在大型發(fā)電機一變壓器組單元接線的情況下,由于總電容為定值,一般采用欠補償運行方式,即補償?shù)母行噪娏餍∮诮拥厝菪噪娏?,這樣有利于減小電力變壓器耦合電容傳遞的過電壓。當發(fā)電機電壓網(wǎng)絡的接地電容電流大于允許值時,不論該網(wǎng)絡是否裝有消弧線圈,接地保護均動作于跳閘;當接地電流小于允許值時,接地保護動作于信號,即可以不立即跳閘,值班人員請示調(diào)度中心,轉(zhuǎn)移故障發(fā)電機的負荷,然后平穩(wěn)停機進行檢修。


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