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简答题
53.简述利用三次谐波电压构成的100%发电机定子绕组接地保护的工作原理。
答案解析
正确答案：答:由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁芯饱和的影响,其定子绕组中的感应电动势除基波外,还含有3、5、7次等高次谐波。因为3次谐波具有零序分量的性质,在线电动势中它们虽然不存在,但在相电动势中依然存在,设以
表示之。为了便于分析广假定:①把发电机每相绕组对地电容
分成相等的两部分,每部分
等效地分别集中在发电机的中性点N和机端S;②将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容
也等效地集中放在机端。根据理论分析,在上述假设条件下,可得出下列结论:(1)当发电机中性点绝缘时,发电机在正常运行情况下,机端S和中性点N处三次谐波电压之比为
(2)当发电机中性点经消弧线圈接地时,若基波电容电流被完全补偿,发电机在正常运行情况下,机端S和中性点N处三次谐波电压之比为
(3)不论发电机中性点是否接有消弧线圈,故障点的匝数占每相一分支总匝数的百分比)处发生定子绕组金属性单相接地时,中性点N和机端S处的三次谐波电压分别恒为
的关系曲线如图3.13所示。
从图中可以看出:皆为线性关系,它们相交于
处;当发电机中性点接地时,
;当机端接地时
;当
时,恒有
;当
时,恒有
。综上所述,用
作为动作量,
作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护,且当,时保护动作,则在发电机正常运行时保护不会误动作,而在中性点附近发生接地时,保护具有很高的灵敏度。用这种原理构成的发电机定子绕组单相接地保护,可以保护定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障,对其余范围则可用反映基波零序电压的保护,从而构成了100%发电机定子绕组接地保护。
表示之。为了便于分析广假定:①把发电机每相绕组对地电容分成相等的两部分,每部分等效地分别集中在发电机的中性点N和机端S;②将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容也等效地集中放在机端。根据理论分析,在上述假设条件下,可得出下列结论:(1)当发电机中性点绝缘时,发电机在正常运行情况下,机端S和中性点N处三次谐波电压之比为(2)当发电机中性点经消弧线圈接地时,若基波电容电流被完全补偿,发电机在正常运行情况下,机端S和中性点N处三次谐波电压之比为(3)不论发电机中性点是否接有消弧线圈,故障点的匝数占每相一分支总匝数的百分比)处发生定子绕组金属性单相接地时,中性点N和机端S处的三次谐波电压分别恒为的关系曲线如图3.13所示。从图中可以看出:皆为线性关系,它们相交于处;当发电机中性点接地时,;当机端接地时;当时,恒有;当时,恒有。综上所述,用作为动作量,作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护,且当,时保护动作,则在发电机正常运行时保护不会误动作,而在中性点附近发生接地时,保护具有很高的灵敏度。用这种原理构成的发电机定子绕组单相接地保护,可以保护定子绕组中性点及其附近范围内的接地故障,对其余范围则可用反映基波零序电压的保护,从而构成了100%发电机定子绕组接地保护。相关题目
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