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第 32 卷 　第 7 期 Vol . 32 　No . 7 2008 年 4 月 10 日 Ap r . 10 , 2008 一种新型低频电压注入式励磁绕组接地保护 1 1 2 1 1 3 3 张侃君 , 尹项根 , 李方方 , 陈德树 , 张 　哲 , 任 　岩 , 毛 　键 ( 1. 华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室 , 湖北省武汉市 430074 ; 2 . 宜昌市供电公司 , 湖北省宜昌市 443002 ; 3 . 宜昌市能达通用电气股份合作公司 , 湖北省宜昌市 443002) 摘要 : 新型低频电压注入式励磁绕组接地保护将交流电压经变压 、整流后 ,再由电子开关切换得到 频率可控的低频方波电压作为注入电压 。文中介绍了保护的原理 、动作判据和硬件运行机理 ,对保 护精度和灵敏度也进行了分析 。静态模拟试验和动态模拟试验结果表明 ,保护精度和灵敏度可以 满足实际运行需要 。另外 ,对保护应用中的 3 个问题也进行了分析 :采取适当措施保证保护的精 度 、两点接地保护的应用以及对间歇性接地故障的处理 。在三峡左岸电站的运行记录表明 ,装置运 行可靠 ,性能良好 ,具有良好的工程应用前景 。 关键词 : 励磁绕组接地保护 ; 低频电压注入 ; 切换 ; 保护精度 ; 保护灵敏度 中图分类号 : TM772 0 　引言 量 Rg1 两端的电压 ,可计算出 U0 的大小 ; R s 为耦合 电阻 ,注入电路的一端通过 R s 与励磁绕组两端相 励磁绕组接地故障是一种常见的发电机故障形 连 ; Rm 为测量电阻 ,在开关处于不同状态时 ,通过测 式 ,现在所采用的励磁绕组接地保护中 ,低频电压注 量 Rm 两端的电压 ,计算出励磁绕组接地电阻 Rf 的 入式保护应用的时间较晚 ,但是由于它没有动作死 数值 ; C 和 C 为励磁绕组等效对地电容 。 区 ,灵敏度高 ,抗干扰能力强 , 除了可以检测励磁绕 y1 y2 组接地故障外 ,还能监测励磁绕组的绝缘情况 ,因此 已在大型发电机组中得到了广泛应用 。 目前已投入使用的低频电压注入式保护的注入 源大多采用专门的低频电压源[ 12 ] 。这种注入源体 积较大 ,无法集成在保护装置内部 ;并且不能根据现 场实际情况对注入电压频率进行方便的调节 ;另外 , 其价格昂贵 ,提高了保护装置的成本 。而乒乓切换 图 1 　保护原理 式保护的原理已经成熟[39 ] ,有较多的运行经验 。因 Fig. 1 　Illustrative diagram of protection 此 ,本文介绍一种基于注入原理和乒乓切换原理的 假设当 S1 导通时 , Rm 和 Rg1 两端的电压分别 励磁绕组接地保护 ———外加电源切换式保护 ,并对 为 Um1 和 Ug1 ;当 S2 导通时 ,Rm 和 Rg1 两端的电压分 保护的原理 、硬件运行机理 、精度 、灵敏度以及应用 别为 Um2 和 Ug1 ′; 各电压取稳态直流工况下的测量 中的一些问题进行了分析 。