發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)所利用的信號(hào)來源可分為發(fā)電機(jī)本身固有信號(hào)與外加電源信號(hào)?；诎l(fā)電機(jī)固有信號(hào)的保護(hù)方案主要有：基波零序電壓定子單相接地保護(hù)、三次諧波電壓定子單相接地保護(hù)；外加電源信號(hào)定子單相接地保護(hù)，分為：外加直流信號(hào)定子單相接地保護(hù)、外加交流信號(hào)定子單相接地保護(hù)。下面分別介紹其保護(hù)原理：
1.基波零序電壓型定子接地保護(hù)
發(fā)電機(jī)定子繞組中某點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過檢測機(jī)端或中性點(diǎn)處基波零序電壓可以判別接地故障。這種接地保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：簡單易行。缺點(diǎn)：由于發(fā)電機(jī)三相繞組對(duì)地電容不完全對(duì)稱，正常時(shí)中性點(diǎn)存在位移電壓，該方案在中性點(diǎn)附近存在保護(hù)死區(qū)，并且在保護(hù)區(qū)內(nèi)經(jīng)過渡電阻接地時(shí)靈敏度不高，高壓側(cè)系統(tǒng)或高壓廠用變低壓系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障可能引起保護(hù)誤動(dòng)。
2.三次諧波電壓型定子接地保護(hù)
三次諧波電壓定子接地保護(hù)利用單相接地故障前后發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)與機(jī)端處三次諧波電壓變化特點(diǎn)不同構(gòu)成。正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)三次諧波電壓幅值與機(jī)端三次諧波電壓幅值之比大于1；而在中性點(diǎn)附近發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)三次諧波電壓幅值與機(jī)端三次諧波電壓幅值之比小于1。基于穩(wěn)態(tài)量的三次諧波電壓定子接地保護(hù)主要是為了消除基波零序電壓定子接地保護(hù)在中性點(diǎn)附近的保護(hù)死區(qū)。目前三次諧波電壓定子接地保護(hù)通常采用機(jī)端和中性點(diǎn)雙側(cè)三次諧波電壓構(gòu)成保護(hù)判據(jù)，由于能夠綜合考慮三次諧波電壓的大小和相位變化，因而具有更高的靈敏度和可靠性。兩張保護(hù)結(jié)合在一起，被稱為“定子100﹪接地保護(hù)”可以反映定子全部的接地故障。缺點(diǎn)：由于該保護(hù)利用的是穩(wěn)態(tài)量，所以當(dāng)接地過渡電阻較大，故障位置在發(fā)電機(jī)繞組中部附近時(shí)，機(jī)端和中性點(diǎn)三次諧波電壓變化量很小，保護(hù)的靈敏度較低。
3.外加電源式定子接地保護(hù)
這一類保護(hù)是在發(fā)電機(jī)定子回路與大地之間外加一個(gè)信號(hào)電源。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，這個(gè)信號(hào)電源不產(chǎn)生電流或產(chǎn)生很小的電流。只有發(fā)生接地故障時(shí)，這個(gè)電源才產(chǎn)生相應(yīng)頻率的較大接地電流，使保護(hù)動(dòng)作。因?yàn)樾盘?hào)是外加的，不受接地位置的限制，能完成100%定子繞組保護(hù)的目的。根據(jù)外加信號(hào)的不同分為外加直流電壓源方案和外加二次諧波電壓方案、外加12.5H，或15Hz信號(hào)源方案等。這些方案各有優(yōu)劣，但總的來說，外加電源式定子接地保護(hù)方案均需外加信號(hào)電源，對(duì)電源的可靠性和性能有較高要求，現(xiàn)場調(diào)試也較復(fù)雜，這些問題限制了外加電源式定子接地保護(hù)的應(yīng)用范圍。
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