抽水蓄能電站發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)的研究.pdf

1、近年來，抽水蓄能電站建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展的重要階段，它在電網(wǎng)中主要起調(diào)峰填谷的作用，還可在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)調(diào)頻、調(diào)相、負(fù)荷調(diào)整、旋轉(zhuǎn)備用，提高電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性和可靠性，由此產(chǎn)生的巨大社會經(jīng)濟(jì)效益已被越來越多的國家所重視。 目前國內(nèi)外大多采用靜止變頻器啟動作為抽水蓄能機(jī)組的啟動方式，該方式啟動時，將先在轉(zhuǎn)子上突加勵磁，用以檢測轉(zhuǎn)子磁極初始位置，并依靠定子與轉(zhuǎn)子之間的磁場作用啟動發(fā)電機(jī)。因此定子繞組中的電流、電壓頻率將緩慢由0Hz增長到50

2、Hz，存在低頻分量，這將導(dǎo)致某些用于發(fā)電機(jī)的保護(hù)誤動或拒動。針對注入式定子接地保護(hù)，可在水泵工況啟動過程中將保護(hù)閉鎖，但由于變頻啟動時間較長且機(jī)組啟停機(jī)頻繁，若在保護(hù)閉鎖期間，發(fā)電機(jī)定子中性點(diǎn)附近經(jīng)過渡電阻發(fā)生單相接地，將會嚴(yán)重危害發(fā)電機(jī)的安全。 本文首先分析了抽水蓄能機(jī)組的啟動方式及過程，針對水泵工況下變頻啟動過程對定子接地保護(hù)的影響進(jìn)行了深入分析，指出當(dāng)定子發(fā)生單相接地故障時，基波和三次諧波保護(hù)靈敏度受到一定影響：同時，發(fā)電

3、機(jī)的低頻基波零序分量將進(jìn)入保護(hù)零序回路，干擾20Hz注入信號，導(dǎo)致接地電阻測量值產(chǎn)生較大偏差，影響注入式定子接地保護(hù)的靈敏度。通過對保護(hù)等效電路進(jìn)行分析，采用新算法，該算法可在電機(jī)頻率與注入源頻率相同時，減小了故障接地電阻的測量誤差；當(dāng)電機(jī)頻率遠(yuǎn)離注入源頻率時，配合抽取與插值，采用等波紋最佳逼近算法設(shè)計帶通濾波器，減小電機(jī)低頻分量的影響，相比于采用窗函數(shù)設(shè)計法減少了計算量。在此基礎(chǔ)上提出了適用于抽水蓄能機(jī)組的定子接地保護(hù)方案，方案由注入