发电机接地保护与零序电流分析

"发电机内部单相接地时的机端电压相量图-gb 3836.2-2010" 本文讨论了发电机在发生单相接地故障时的电气特性和保护策略，主要涉及发电机的零序电压、零序电流保护以及相关的电路模型。在发电机内部发生单相接地时，会产生零序电压和零序电流。图7.8展示了发电机外部单相接地的零序等效网络，而图7.9则描绘了内部单相接地时的机端电压相量图，这些图帮助理解电压和电流之间的相量关系。 根据图7.9，可以得出机端的零序电压（U0）的计算公式，它是三个相电压（Uα, Uβ, Uγ）与对应相电流（Iα, Iβ, Iγ）乘积的矢量和。这个关系式体现了发电机在非对称故障下的电压分布特点。 7.4.2部分介绍利用零序电流构成的定子接地保护。对于直接连接在母线上的发电机，如果接地电容电流超过一定允许值，必须安装动作于跳闸的接地保护装置。当接地电容电流小于允许值时，可安装作用于信号的保护。在设计保护系统时，需要确保零序电流互感器在正常运行时具有极小的不平衡输出，而在接地故障时能提供足够的功率，以触发保护装置。 零序电流互感器的等效回路模型如图7.10所示，其中包括一次侧绕组的漏抗（1Z'）、励磁阻抗（EZ'）以及二次侧绕组的漏抗和继电器阻抗之和（2Z）。当一次侧电流（1I'）恒定时，通过互感器的二次侧输出功率取决于互感器参数。最大输出功率发生在互感器的二次侧阻抗等于励磁阻抗的条件下，这有助于设计满足保护要求的互感器。 此外，本书《21世纪全国高等院校自动化系列实用规划教材电力系统继电保护》由马永翔和王世荣主编，详细介绍了电力系统继电保护的理论和实践，涵盖了基础概念、电流保护、距离保护、输电线路保护、自动重合闸、变压器保护、发电机保护、母线保护及微机继电保护等内容，适合电气工程及其自动化专业本科教学，同时也可供电力系统工程技术人员参考。 通过以上内容，我们可以了解到在电力系统中，尤其是发电机保护方面，零序电压和零序电流的重要性，以及如何设计有效的保护措施来确保系统的安全运行。