廠家告訴你什么是發電機匝間保護

在正常情況下，兩個繞組中的電動勢相等，各提供一半的負荷電流，當一組繞組中發生匝間短路時，兩個繞組的電動勢就不再相等，因而會出現電動勢差而產生一個均衡電流，在兩個繞組中環流，因此利用反映兩個支路電流之差的原理，即可實現對發電機定子繞組匝間的保護，既橫差動保護。此保護靈敏度較低。

縱向零序電壓(3PT斷線閉鎖)和負序功率方向閉鎖(1PT斷線閉鎖)，動作出口全停二切除發電機定子匝間短路，瞬時跳開機組。理論分析表明，匝間環流值甚致超過機端三相短路電流，因此定子繞組匝間短路是發電機不容忽視的一種嚴重故障形式。

我們廠的發電機匝間保護的動作原理是負序功率方向閉鎖(負序功率指向系統匝間保護開放，正常運行閉鎖匝間保護)、3PT斷線閉鎖的定子縱向零序電壓保護：

(1)引入縱向零序電壓3PT的開口三角形電壓3U0，作為匝間短路保護的主判據。

(2)引入機端電壓和電流構成負序功率方向閉鎖。

(3)引入縱向(專用)3PT的電壓，構成PT斷線閉鎖保護

(4)動作電壓Pu=0.03  延時0.2s。

工作原理

其繼電器輸入電壓接于機端專用PT(我們廠的是3PT)的開口三角形繞組側，為躲開定子接地時的橫向(機端各相對地)零序電壓，確保準確獲取縱向零序電壓，此初級繞組接成星形，其中性點與發電機中性點直接相連，并采取不接地方式，采集的是發電機三相分別對發電機中性點電壓的和。按此接線后，在發電機出口發生單相接地時，中性點對地電壓將會升高到相電壓，為此，壓變初級繞組絕緣要求按全電壓水平構成。

該保護反應縱向零序電壓，用負序功率方向區分區內、區外的故障，當區外故障造成三相電壓不平衡時閉鎖匝間保護動作，用斷線閉鎖來防止3PT斷線時的誤動。

注意：定子接地保護中的PT中性點接地，與匝間保護用PT接法不同，接地故障時各相對中性點電壓是不變的，而對地電壓卻發生了變化，此時定子接地保護動作，而匝間保護不動作，因此兩個保護動作原理不一樣。

保護動作情況

發電機正常運行或外部相間短路時，由于機端電壓無零序電壓分量，開口三角形繞組反映的只是不平衡電壓，繼電器可從定值上考慮躲過，故保護不會動作。

發電機定子繞組或外部發生接地故障時，機端三相對中性點電壓仍保持對稱。雖然此時故障相對地電壓為零，機端三相對地電壓已不再對稱，亦即有橫向(相對地)零序電壓出現，但由于該保護的PT一次繞組中性點并不接地，對橫向零序電壓并不反映，開口三角繞組反映的乃是各相對中性點的零序電壓(即縱向零序電壓)，故開口三角繞組輸出仍為不平衡電壓，保護也不會動作。

當發電機定子繞組發生匝間短路或對中性點不對稱的各種相間短路時，發電機機端三相對中性點電壓的對稱性遭到破壞，由此出現縱向零序電壓，保護動作。

為提高可靠性，在匝間保護中還可引入負序功率方向元件作為閉鎖。另外，為防止在該PT原方回路發生一相或兩相斷線時(如熔斷器熔斷)開口三角繞組將會出現相當于發電機相電壓的不平衡電壓，或在該PT負方另一星形繞組回路發生一相或兩相斷線時，由于三相磁通不平衡，開口三相繞組也會出現較大不平衡電壓，可能造成保護誤動，因此專門配置了電壓回路斷線閉鎖回路。