高壓發(fā)電機新型高靈敏度定子單相接地保護介紹
高壓發(fā)電機新型高靈敏度定子單相接地保護，原理基于零序瞬時復合功率的方向對區(qū)內故障及區(qū)外故障進行識別，作為理論基礎，在介紹該保護原理之前，先介紹：零序瞬時復合功率的定義。
零序瞬時復合功率
零序功率的方向可以指示單相接地故障位于高壓發(fā)電機內部還是外部，對于工頻分量和高頻分量而言，其方向指示是一致的。但是，在某些故障情況下，基波零序電流或電壓的值太小，使用起來比較困難。因此，通過與更高頻率的電流和電壓相結合，可使零序功率方向信息更為明顯。為了有效地綜合使用不同頻率的所有功率分量的方向信息，提出了一種基于零序瞬時復合功率的定子單相接地故障判據(jù)。為了清楚說明有關原理，下面將對零序瞬時復合功率進行定義。
零序瞬時復合功率瞬時值可以通過下式給出：
分別是零序電壓和零序電流的瞬時值，它們由基波分量和其它次諧波分量組成。
零序瞬時復合功率有效值可以表示為：
無論對于基波分量還是更高次的諧波分量，相角差必包含了相同的方向信息。因為整個系統(tǒng)中的電氣元件對基波分量和諧波分量保持著相同的電氣特性。根據(jù)疊加原理，基于零序瞬時復合功率的單相接地故障保護，可以綜合利用穩(wěn)態(tài)信息和暫態(tài)信息進行故障識別。
為了提取零序瞬時復合功率中包含的方向信息，將采取以下措施：
首先，依次以每個采樣點為起點，計算一個工頻周期內的平均功率Pa：
由于三角函數(shù)具有正交性，Pa可以表示為：
不同故障情況下cos 的不同特點將作為保護判據(jù)。判斷高壓發(fā)電機是發(fā)生內部故障還是外部故障。
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