发电机定子接地故障选相新方法：基于零序电压突变量和相位特征

"本文主要探讨了一种新的发电机定子单相接地故障选相方法，该方法基于零序电压突变量ΔU0和A相电势EA的相位特征。传统选相算法在高阻接地故障时灵敏度不足，可能会导致误选相。新提出的原理通过计算arg（ΔU0 ／ EA）的角度，根据其所在的相位区域来确定故障相，适用于各种中性点接地方式，增强了抗过渡电阻的能力，而且不需要额外的设备，操作简便。" 发电机定子单相接地故障是发电设备常见的问题，可能导致定子铁芯损坏并引发更严重的故障。现有的定子接地保护措施，如基于基波零序电压和三次谐波电压的保护、注入式保护等，虽然广泛使用，但无法实现故障选相和定位。因此，研究故障选相技术对于提升保护性能和快速定位故障至关重要。 传统选相方法通常依赖于相电压大小，但在高阻接地故障情况下，这种方法的灵敏度下降，可能导致错误的选相结果。文献中的其他研究尝试利用行波信号和模量特征进行选相，但这些方法面临行波测量困难、瞬时值过零点时的反应迟钝等问题。 本文提出的新方法利用零序电压突变量ΔU0和A相电势EA的相位关系来进行选相。当发电机定子发生单相接地故障时，零序电压ΔU0和A相电势EA之间的相位差可以反映出故障相的信息。通过计算这个相位差并将其与预定义的相位区域进行比较，可以准确判断出故障发生在哪一相。这种方法对各种中性点接地方式都有良好的适应性，同时提高了对高阻接地故障的识别能力，而无需增加额外的硬件设备，简化了实施步骤。 发电机定子单相接地故障的特征分析表明，故障特征不仅与中性点接地方式相关，还涉及定子绕组的对地容抗和接地过渡电阻。新方法能够克服这些复杂因素的影响，提高选相的准确性和稳定性。通过仿真验证，该方法表现出了良好的性能，为发电机的保护系统提供了更全面、更可靠的故障诊断手段。 总结来说，基于零序电压突变量和相位特征的发电机定子单相接地故障选相新方法，是现有技术的一种有效补充，它能够增强保护系统的抗干扰能力，降低误动作概率，有助于实现更精确的故障定位，对于保障发电机组的安全运行具有重要意义。