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定子繞組零序電壓原理的匝間短路保護

來源：www.zeichua.cn    更新時間：2018-02-07

電壓互感器TVN1一次側中性點必須與發電機中性點直接相連，而不能再直接接地，因此，其一次繞組必須采用全絕緣，且不能被用來測量相電壓，圖中的TVN1是零序電壓匝間短路保護的專用電壓互感器。開口三角繞組安裝了具有三次諧波過濾器的高靈敏性過電壓繼電器。
當發電機內部或外部發生單相短路故障時，TVN1二次繞組開口側沒有輸電電壓，即3U0=0.
當發電機內部或外部發生單相接地故障時，雖然一次系統出現了零序電壓，即一次側三相對地電壓不再平衡，中性點點位升高U0，但由于TVN1一次側中性點不接地，所以即使中性點的點位升高，但三相電壓仍然對稱，故開口三角繞組輸電電壓仍為零。
只有當發電機內部發生匝間短路或發生對中性點部隊稱的各種相間短路時，TVN1一次對中性點的電壓不再平衡，開口三角繞組才有電壓輸出，即3U0≠0，從而使零序匝間短路保護正常動作。
為了防止低定值零序電壓匝間短路保護在外部短路時誤動，沒有負序功率方向閉鎖元件，因為三次諧波不平衡電壓隨外部電流增大而增大，為提高匝間短路保護的靈敏性，因此必須考慮閉鎖措施。采用負序功率閉鎖是以成熟的措施，因為發電機內部相間短路以及定子繞組開支開焊，負序源位于發電機內部，它所產生的負序功率一定由發電機流出。而當系統發生各種不對稱運行或不對稱故障時，負序功率由系統流入發電機，這是一個明確的特征量，利用它和零序電壓構成匝間短路是十分可取的。
為防止TVN1一次熔斷器熔斷而引起保護誤動，還必須沒有電壓閉鎖裝置。
保護的零序動作電壓構成匝間短路是十分可取的。

保護的零序動作電壓由正常運行負荷工況下的零序不平衡電壓U0.unb決定，U0.unb中的成分主要是三次諧波電壓，為此，在零序電壓繼電器中采用慮過比高的三次諧波濾波器和阻波器。一般負荷工況下的基波零序不平衡電壓（二次值）為百分之幾伏，所以U0.0p整定為1V左右。外部短路時，U0-unb急劇增長，但由于有負序功率方向元件閉鎖，故不會引起誤動。
國內尚屬偶閉鎖的零序電壓匝間保護短路保護U0.0p整定為1V左右；國外進口機組無負序功率方向元件閉鎖的保護一般整定為3V左右。當然整定值越高，死區就越大。

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