ＥＬＩＮ公司灯泡贯流式机组定子接地１００％保护的零序变压器
［摘要］灯泡贯流式机组是低水头电站通用的机组类型，其发电机本体结构紧凑，体积小，定子绝缘较为薄弱，要求尽可能实现定子接地的100%保护。文章对京南电站的ELIN公司机组零序变压器的电路进行分析，进一步了解其实现定子接地的100%保护原理。
［关键词］零序电压；定子接地；100%保护
［作者简介］陈远标，梧州市水利局堤管处工程师，广西梧州，543000
［中图分类号］ TM403.5［文献标识码］ A［文章编号］ 1007-7723（2007）09-0042-0003
一、前言
梧州桂江电力有限公司京南电站安装有两台引进奥地利ELIN公司的灯泡贯流式发电机组，单机容量为34.5MW，发电机出口电压为10.5kv;机组的全套自动化、保护设备均是先进的微机系统，其保护用的发电机定子电压测量设备零序变压器是ELIN公司首创，在原理和实施上与其他类型机组都有所不同。它是由三个独立的单相变压器组成，通过外部连接在机端形成一个专用的三圈变压器，奥地利使用德文，叫Bütow-transformer,中文音译比托变压器；其保护专用的第三绕组是一个开口三角形连接，在开口上接一个电阻，既使得发电机三相电压的中性点电压在在正常运行时有一个很小的值而躲过保护，又在定子接地故障情况下消除定子接地保护的死区。其主要技术参数为：
型号：HNP30/20
额定电压：10.5 /0.1/0.23/3 v
第二绕组容量：60VA
第三绕组容量：12KVA
第三绕组所接电阻：型号 EWL 0.34/751-10
阻值： 0.34Ω±10%
电流负荷：751A
二、保护原理概述
发电机定子线圈接地是比较普遍的故障，它主要是由于定子线圈对地绝缘降低或定子绕组与铁心间绝缘破坏而引起的。由于发电机中性点不接地，定子单相接地故障不产生较大的故障电流，但继续运行可能会扩大产生相间短路或匝间短路，对发电机造成不可估量的损坏。同时定子单相接地故障将危及定子铁芯，而且定子铁芯检修比较困难。因此,定子接地保护必须覆盖整个定子线圈，即定子线圈的100%。
假设在发电机定子A相发生单相接地故障,设故障点位于定子绕组A相距中性点a处，a为中性点到故障点的匝数占一相串联匝数的百分比。由于接地电流非常小，定子绕组感抗又远小于对地容抗，因而可以完全忽略定子感抗压降。此时零序电压为：
U0=1/3(UA+UB+UC)
=1/3[(1-a)EA+(EB-aEA)+(Ec-aEA)]
=-aEA
当故障在机端时，a=1，U0=E相
当故障在中性点...
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