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基于接地电流的大型发电机定子接地保护及精确定位方法 被引量:22
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作者 王育学 尹项根 +2 位作者 张哲 李振兴 袁艺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第31期147-154,18,共8页
为避免大型发电机的不合理跳闸对电力系统造成冲击,提出一种基于接地电流的发电机定子接地保护,根据发电机接地后零序等效网络实时计算故障点接地电流,只有当其大于安全允许值时保护才快速跳闸,以保障发电机的安全,否则只发出告警信号... 为避免大型发电机的不合理跳闸对电力系统造成冲击,提出一种基于接地电流的发电机定子接地保护,根据发电机接地后零序等效网络实时计算故障点接地电流,只有当其大于安全允许值时保护才快速跳闸,以保障发电机的安全,否则只发出告警信号。同时,为减少检修工作量、加快故障排除,针对大型发电机定子绕组结构特点,提出一种定子接地故障的自动精确定位方法,可识别出故障相、故障分支和故障匝数。给出了保护和定位方法的具体实现方案,并搭建了发电机定子绕组内部故障仿真模型,仿真分析结果证明了保护方法的可行性以及相比传统保护方法的合理性,并验证了定位方法的精度。 展开更多
关键词 大型发电机 定子接地 零序网络 接地电流 故障定位
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发电机机端电压互感器匝间短路导致定子接地保护动作分析 被引量:13
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作者 陈俊 陈佳胜 +2 位作者 张琦雪 严伟 沈全荣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期143-147,共5页
近年来,发生了多起发电机机端电压互感器(TV)一次绕组匝间短路导致定子接地保护动作的事故,增加了故障排查的工作量。文中推导了TV一次绕组匝间短路时,对地相电压和线电压的计算公式,得出故障发生时定子对地零序电压升高,对地电压最高相... 近年来,发生了多起发电机机端电压互感器(TV)一次绕组匝间短路导致定子接地保护动作的事故,增加了故障排查的工作量。文中推导了TV一次绕组匝间短路时,对地相电压和线电压的计算公式,得出故障发生时定子对地零序电压升高,对地电压最高相(比正常时有所升高)的下一相即为故障相,以及线电压没有明显变化的结论,并通过现场录波数据验证了理论分析的正确性。文中还提出了利用注入式定子接地保护的电阻判据区分TV一次绕组匝间短路和定子接地故障的思路,为快速排查故障提供参考。 展开更多
关键词 发电机 定子接地故障 电压互感器 匝间短路 零序电压型定子接地保护 注入式定子接地保护
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基于多回路-有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障保护方案校验方法 被引量:13
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作者 许伯强 王祥珩 +1 位作者 毕大强 孙宇光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期84-89,共6页
同步发电机数学模型是进行故障暂态仿真,设计、校验保护方案的理论基础。文中将多回路方法与电磁场有限元计算相结合,建立了同步发电机的多回路–有限元耦合数学模型,其突出优点在于:可以同时计及定子绕组对地分布电容,磁路饱和、磁极... 同步发电机数学模型是进行故障暂态仿真,设计、校验保护方案的理论基础。文中将多回路方法与电磁场有限元计算相结合,建立了同步发电机的多回路–有限元耦合数学模型,其突出优点在于:可以同时计及定子绕组对地分布电容,磁路饱和、磁极形状、齿槽效应等因素,适用于同步发电机定子单相接地故障暂态分析及保护方案(尤其是三次谐波电压保护方案)校验。应用该数学模型完成了同步发电机定子单相接地故障暂态数字仿真,仿真与实验结果基本吻合,验证了该数学模型的准确性与有效性。进而提出了基于多回路-有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障三次谐波电压保护方案校验方法。应用该方法对典型的定子单相接地稳态判据、暂态判据进行仿真校验,结果与实验基本吻合,表明该方法是正确可行的。 展开更多
关键词 单相接地故障 耦合数学模型 发电机定子 保护方案 校验方法 三次谐波电压 同步发电机 有限元计算 多回路方法 暂态仿真 理论基础 分布电容 磁路饱和 磁极形状 齿槽效应 暂态分析 数字仿真 故障暂态 电磁场 准确性 应用
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微机自适应式发电机定子接地保护的研究 被引量:11
4
作者 苏洪波 尹项根 陈德树 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1996年第11期59-61,67,共4页
本文针对3次谐波发电机定子接地保护,提出了基于自适应原理的微机保护方案,分析了各种保护方案在不同的发电机中性点接地方式下的灵敏度。本文阐述了保护方案微机实现的几个关键环节和特点。现场真机试验和试运行表明,该保护方案具... 本文针对3次谐波发电机定子接地保护,提出了基于自适应原理的微机保护方案,分析了各种保护方案在不同的发电机中性点接地方式下的灵敏度。本文阐述了保护方案微机实现的几个关键环节和特点。现场真机试验和试运行表明,该保护方案具有较高的灵敏度和可靠性。 展开更多
关键词 发电机 定子 接地故障 微机
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新型发电机100%定子单相接地保护方案 被引量:12
5
作者 邰能灵 侯志俭 +1 位作者 尹项根 陈德树 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期41-44,51,共5页
提出了基于 B样条半正交小波的新型发电机定子单相接地保护方案。通过直接对机端和中性点两侧的测量电压进行小波变换 ,无需对测量电压中基波零序和三次谐波零序电压进行算法分离 ,利用其合成量的小波分析结果 ,可靠识别出发电机定子接... 提出了基于 B样条半正交小波的新型发电机定子单相接地保护方案。通过直接对机端和中性点两侧的测量电压进行小波变换 ,无需对测量电压中基波零序和三次谐波零序电压进行算法分离 ,利用其合成量的小波分析结果 ,可靠识别出发电机定子接地故障。由于综合利用了故障电压的突变奇异性 ,新方案能保护 1 0 0 %范围的定子绕组 ,灵敏度也大大提高。仿真研究和动模试验均表明 ,该方案在各种运行方式 (包括强励 ) 展开更多
关键词 发电机 定子 单相接地保护 小波变换
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大型水轮发电机定子绕组接地故障的数字仿真 被引量:11
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作者 邰能灵 尹项根 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第9期19-22,31,共5页
根据大型水轮发电机定子绕组的结构 ,建立了新的接地故障时零序电压的数字仿真模型 ,探讨了水轮发电机发生定子接地故障后机端和中性点侧零序电压的变化规律。在此基础上 ,提出了一种简化的数字仿真模型 。
关键词 水轮发电机 数字仿真 定子绕组 接地 故障
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基于小波变换的选择性发电机100%定子单相接地保护方案 被引量:13
7
作者 邰能灵 吴宏晓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期12-16,共5页
提出了基于小波变换的选择性发电机100%定子单相接地保护方案。通过直接对机端、中性点两侧的零序测量电压以及零序电流进行小波分析,利用模极大值的极性比较,能可靠地识别出发电机内、外部的定子接地故障,并对内部故障有100%的保护范... 提出了基于小波变换的选择性发电机100%定子单相接地保护方案。通过直接对机端、中性点两侧的零序测量电压以及零序电流进行小波分析,利用模极大值的极性比较,能可靠地识别出发电机内、外部的定子接地故障,并对内部故障有100%的保护范围。仿真结果表明,新方案在各种运行方式下均能取得很高的保护灵敏度和可靠性,是一种较佳的具有选择性的发电机定子接地保护新方案。 展开更多
关键词 单相接地保护 发电机定子 定子接地 零序电流 内部故障 中性点 电压 小波变换 模极大值 仿真结果
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大型同步发电机单相接地故障的暂态多回路分析——实验验证 被引量:7
8
作者 张琦雪 王祥珩 毕大强 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1157-1160,共4页
为准确仿真大型同步发电机定子单相接地故障,提出了暂态多回路模型,该模型将定子绕组划分成多个单元,将定子绕组对地分布电容等效为准分布参数的电容。为验证仿真的正确性和有效性,对一台12kW同步发电机实验样机进行了单机空载、中性点... 为准确仿真大型同步发电机定子单相接地故障,提出了暂态多回路模型,该模型将定子绕组划分成多个单元,将定子绕组对地分布电容等效为准分布参数的电容。为验证仿真的正确性和有效性,对一台12kW同步发电机实验样机进行了单机空载、中性点电阻接地情况下的定子单相接地实验,并给出了实验结果。对比发电机机端三相电压、中性点电压的仿真结果与实验结果,各电压的绝对偏差不超过电压幅值的7.0%,验证了采用准分布电容参数的定子单相接地的多回路暂态模型的准确性和有效性。 展开更多
关键词 同步发电机 单相接地故障 暂态多回路分析 定子绕组 对地分布电容 空载 中性点电阻接地
原文传递
电压互感器二次短路引起发电机定子接地保护动作分析 被引量:9
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作者 王昕 刘世富 +2 位作者 王庆玉 孔焱 苏文博 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期130-133,共4页
介绍了一起因电压互感器二次回路短路导致的发电机定子接地保护跳机事件。单台发电机电压回路故障同时影响到同厂升压站和相邻发电机的电压采样,存在导致多台发电机跳闸的安全隐患。文中对故障录波数据和二次回路进行深入分析,并对分析... 介绍了一起因电压互感器二次回路短路导致的发电机定子接地保护跳机事件。单台发电机电压回路故障同时影响到同厂升压站和相邻发电机的电压采样,存在导致多台发电机跳闸的安全隐患。文中对故障录波数据和二次回路进行深入分析,并对分析结果进行仿真验证,最终查明了导致跳机的原因,提出了有效的防范措施。最后对电压互感器二次回路接地方式存在的问题进行了探讨,并提出了改进方案。 展开更多
关键词 定子接地保护 发电机保护 电压互感器 二次回路
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大型汽轮发电机定子单相接地的继电保护评述 被引量:7
10
作者 党晓强 邰能灵 +1 位作者 王海田 黄彬 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期131-135,共5页
介绍了大型汽轮发电机定子单相接地3种保护技术的基本原理和适用范围,着重分析了造成双频式保护误动的各种具体情况,并提出部分针对性的防范措施。同时简单评述了汽轮发电机定子单相接地保护的选择性问题。最后对大型汽轮发电机定子单... 介绍了大型汽轮发电机定子单相接地3种保护技术的基本原理和适用范围,着重分析了造成双频式保护误动的各种具体情况,并提出部分针对性的防范措施。同时简单评述了汽轮发电机定子单相接地保护的选择性问题。最后对大型汽轮发电机定子单相接地保护技术的前景做了展望。 展开更多
关键词 大型汽轮发电机 定子单相接地 继电保护误动
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发电机中性点经消弧线圈谐振方式接地中串联电阻对定子接地保护的影响 被引量:5
11
作者 毕大强 王祥珩 王维俭 《继电器》 CSCD 北大核心 2001年第11期5-8,共4页
以三峡水轮发电机为例 ,阐述了大型水轮发电机中性点经消弧线圈接地的必要性。通过计算说明在消弧线圈中串联小值电阻可以起到限制传递过电压的作用 ,须注意的是电阻阻值的选取应从补偿电容电流和限制传递过电压两方面加以验算。在经耦... 以三峡水轮发电机为例 ,阐述了大型水轮发电机中性点经消弧线圈接地的必要性。通过计算说明在消弧线圈中串联小值电阻可以起到限制传递过电压的作用 ,须注意的是电阻阻值的选取应从补偿电容电流和限制传递过电压两方面加以验算。在经耦合电容引起的传递过电压满足定子绕组绝缘要求时 ,应注意校验其对基波零序电压定子接地保护动作可靠性的影响 ,实例分析说明此传递过电压可引起基波零序电压定子接地保护的误动。 展开更多
关键词 水轮发电机 消弧线圈 定子 接地保护 串联电阻 谐振
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自适应工况的大型水轮发电机定子接地故障定位方法 被引量:5
12
作者 谭力铭 尹项根 +2 位作者 王义凯 乔健 徐雯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期4411-4422,共12页
定子接地故障是大型水轮发电机中最为常见的故障类型,有效的接地故障定位方法能够缩短故障排查时间,提高供电可靠性。现有定位方法未考虑负载工况下电枢反应对绕组电压分布的影响,该文基于对电枢反应机理的深度研究,得出不同负载工况下... 定子接地故障是大型水轮发电机中最为常见的故障类型,有效的接地故障定位方法能够缩短故障排查时间,提高供电可靠性。现有定位方法未考虑负载工况下电枢反应对绕组电压分布的影响,该文基于对电枢反应机理的深度研究,得出不同负载工况下定子绕组电压与空载情况下定子绕组电动势分布规律相同的结论。据此,该文提出自适应工况的大型水轮发电机定子接地故障定位方法。根据空载情况下发生接地故障时中性点电压和故障绕组电压间的幅值相位关系构建故障评价函数,并依据机端电压的实际测量值确定实时工况下的故障绕组电压分布形式,对故障评价函数进行调整。在故障绕组上设置虚拟故障点并计算各点对应的故障评价函数,将其极小值对应的点定义为故障定位结果。在PSCAD/EMTDC中搭建水轮发电机的准分布参数模型进行仿真验证,仿真结果表明所提定位方法在不同的故障场景和运行工况下均能准确定位故障位置,为故障检修提供参考。 展开更多
关键词 大型水轮发电机 定子接地故障 电枢反应 故障绕组电压分布 故障评价函数
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基于发电机定子接地燃弧电阻变化特征的主动降压熄弧机理与抑制方法
13
作者 李理 喻锟 +2 位作者 曾祥君 王沾 贺世庚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5379-5393,共15页
定子接地燃弧故障是制约大型发电机安全可靠运行的技术瓶颈。为解决定子绕组接地电弧引发的绝缘击穿与铁心损伤问题,该文提出基于发电机定子接地燃弧电阻变化特征的柔性接地主动降压熄弧方法。该文建立了定子接地燃弧电阻与弧道电压的... 定子接地燃弧故障是制约大型发电机安全可靠运行的技术瓶颈。为解决定子绕组接地电弧引发的绝缘击穿与铁心损伤问题,该文提出基于发电机定子接地燃弧电阻变化特征的柔性接地主动降压熄弧方法。该文建立了定子接地燃弧电阻与弧道电压的解析关系,揭示了定子接地故障点电压降低过程中,接地燃弧电阻增大的变化规律;明确了将接地故障点电压抑制在电弧重燃电压以下时,可实现定子绕组击穿间隙回归正常绝缘状态的抑制方法。根据大型发电机定子柔性接地方式降压熄弧策略,在接地故障燃弧阶段,中性点电压源输出故障点工频与3次谐波反向电势,主动降低故障点电压,将故障点电压降低至燃弧电压以下,使定子接地电弧熄灭。利用注入信号感知定子接地燃弧状态,实时监测定子阻尼率矢量角变化趋势,判定降压消弧过程中接地燃弧故障是否消除。所提方法无需将故障点电压降低至零,可有效降低非故障相电压抬升,降低定子非故障相绕组槽内击穿风险。在PSCAD/EMTDC仿真环境模拟定子接地故障燃弧工况,对所提方法进行试验验证。试验结果表明,基于定子接地燃弧电阻变化特征的柔性接地消弧方法可主动降低定子接地故障点电压,助增故障点间隙绝缘电阻回归,抑制接地电弧重燃,降低定子非故障相绝缘击穿风险,实现定子接地燃弧故障的可靠消弧。 展开更多
关键词 发电机定子 弧光接地故障 主动降压消弧 弧道电阻 故障感知
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基于三次谐波电势分布特征的发电机定子绕组接地故障定位方法 被引量:2
14
作者 王义凯 尹项根 +2 位作者 谭力铭 乔健 朱凌进 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第13期3552-3562,共11页
海洋核动力平台发电机拟采用有源电压消弧技术,需要实现全定子绕组内准确可靠的在线接地故障定位。针对现有基波定位方法存在的问题,该文提出一种基于三次谐波电势分布特征的发电机接地故障定位方法。基于各线圈三次谐波相电势180°... 海洋核动力平台发电机拟采用有源电压消弧技术,需要实现全定子绕组内准确可靠的在线接地故障定位。针对现有基波定位方法存在的问题,该文提出一种基于三次谐波电势分布特征的发电机接地故障定位方法。基于各线圈三次谐波相电势180°相带分布特点,构建三次谐波故障电势与三次谐波相电势间的几何关系式。以三次谐波故障电流为中间量,建立包含三次谐波故障电势、中性点三次谐波电压、中性点三次谐波电压变化量的解析定位方程。方程中不含接地过渡电阻,适用于未安装注入式保护设备的海洋核动力平台发电机。在工程应用中,该方法可与基波定位方法协同配合,解决基波定位方法的多解问题,并提高定位结果精度。仿真和动模试验结果验证了所提定位方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 海洋核动力平台 发电机定子绕组 接地故障定位 三次谐波 相带分布特点
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基于双频有源调控的大型机组定子接地故障电弧抑制及自适应保护 被引量:2
15
作者 尹项根 王义凯 +2 位作者 谭力铭 乔健 尹昕 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1-9,共9页
随着“碳达峰、碳中和”目标部署的实施,在新型电力系统中,因大型旋转电机需要担负更重要的功率调控和稳定支撑作用而对其提出了更高的安全平稳运行要求。对于最易发生的定子接地故障,如何有效抑制机组电弧损伤和避免刚性切机冲击显得... 随着“碳达峰、碳中和”目标部署的实施,在新型电力系统中,因大型旋转电机需要担负更重要的功率调控和稳定支撑作用而对其提出了更高的安全平稳运行要求。对于最易发生的定子接地故障,如何有效抑制机组电弧损伤和避免刚性切机冲击显得尤为重要。首先提出基于双频有源调控的大型机组定子接地故障消弧和限流方法,可实现瞬时性故障治愈、永久性故障安全限流,保障定子铁心安全。其次提出与有源消弧协同的接地故障自适应保护方法,可实现柔性平稳切机控制,提高机组和电网的安全性。最后通过仿真和动模试验验证了所提方法的有效性,其消弧和限流效果优于现有无源消弧方法。 展开更多
关键词 大型旋转电机 定子接地故障 双频有源调控 自适应保护
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水轮发电机组定子接地故障分析及防范措施 被引量:1
16
作者 罗霖 《云南电力技术》 2023年第1期71-73,共3页
受发电机组定子线棒制造、运输、安装等环节影响,大容量水轮发电机组定子接地故障时有发生。本文分析了两起水轮发电机组定子线棒击穿案例,并从各方面提出了有效的防范定子接地的相关措施。
关键词 水轮发电机 定子接地 故障分析 防范措施
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发电机出口电容器缺陷引起定子接地保护动作诊断方法 被引量:4
17
作者 涂小涛 张征平 胡卫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第24期96-101,共6页
发电机出口电容器缺陷引起的定子接地保护动作难以通过检查绝缘电阻发现,故障位置不易查找。首先通过建立定子接地等效电路分析了其故障产生机理,然后利用定子相电压构成的三相参照系,对比分析了出口电容器缺陷和过渡电阻接地时的零序... 发电机出口电容器缺陷引起的定子接地保护动作难以通过检查绝缘电阻发现,故障位置不易查找。首先通过建立定子接地等效电路分析了其故障产生机理,然后利用定子相电压构成的三相参照系,对比分析了出口电容器缺陷和过渡电阻接地时的零序电压相位特征,并提出了相应的实用诊断新方法。该方法利用故障录波图判断零序电压在三相参照系的位置,并进一步结合发电机每相对地总电容及中性点接地电阻即可实现故障的快速诊断。最后,通过一起故障实例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 定子接地 发电机 接地故障 出口电容器 零序电压 故障诊断
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多机共母线方式下发电机定子接地故障的排查、分析及处理
18
作者 李炜 沈继东 《红水河》 2023年第2期147-152,共6页
发电机定子接地故障是机组较为常见的绝缘故障类型。笔者通过对一起发电机定子接地故障进行分析,介绍一种故障确定实验方法及定子接地故障处理流程。处理效果验证了三机一变特殊接线方式下选择性定子接地保护的原理,同时证明了定子接地... 发电机定子接地故障是机组较为常见的绝缘故障类型。笔者通过对一起发电机定子接地故障进行分析,介绍一种故障确定实验方法及定子接地故障处理流程。处理效果验证了三机一变特殊接线方式下选择性定子接地保护的原理,同时证明了定子接地故障确定实验方法及故障处理流程的可行性,对以后同类型发电机此类缺陷的处理具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 发电机定子 接地故障 故障处理
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零序方向元件选择性定子接地保护的分析 被引量:4
19
作者 谈涛 陈俊 +1 位作者 王翔 徐金 《江苏电机工程》 2010年第5期40-43,共4页
针对目前中小水电机组多采用扩大单元接线方式,定子接地保护不能正确分辨故障机组,导致单元全停,扩大故障范围。文中计算分析了一种基于零序方向元件的选择性定子接地保护,通过现场试验数据,论证了该原理的正确性与可行性。
关键词 选择性保护 扩大单元机组 定子接地故障 零序方向 发电机
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发电机定子接地故障双频有源消弧策略及故障类型辨识 被引量:2
20
作者 王义凯 尹项根 +2 位作者 谭力铭 乔健 尹昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第19期4835-4847,共13页
海洋核动力平台运行环境恶劣,发电机定子接地故障频发,故障严重时将损伤定子铁心,但盲目快速切机会导致核反应堆负荷失电,威胁平台安全运行。为保证发电机自身安全及核反应堆负荷供电安全,该文提出基于双频电压调控的发电机定子接地故... 海洋核动力平台运行环境恶劣,发电机定子接地故障频发,故障严重时将损伤定子铁心,但盲目快速切机会导致核反应堆负荷失电,威胁平台安全运行。为保证发电机自身安全及核反应堆负荷供电安全,该文提出基于双频电压调控的发电机定子接地故障有源消弧及辨识方法。基于电压补偿型消弧原理,在发电机中性点外加包含基波及3次谐波分量的电压源,通过控制输出电压与故障电动势幅值相等、相位相反,抑制故障点电压为零,实现有效熄弧。在辨识接地故障类型时,与接地故障安全风险分析相结合。安全风险高的情况下,调节外加基波电压的同时控制接地故障电流在安全电流范围内,并利用瞬时性和永久性接地故障条件下中性点基波零序电流和基波零序电压间相位差的差异构建故障辨识判据。仿真和动模实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 海洋核动力平台 双频电压调控 定子接地故障 有源消弧 故障辨识 安全电流
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