水輪發電機定子接地的行波電流差動保護與故障選相分析

向龍海

【摘要】探究大型水輪發電機定子繞組內的行波傳播規律，并進行參數分析，建立相應的電路模型，在對波動電路模型分析的基礎上，判斷以行波電流零模量的高頻分量作為差動保護故障依據的可行性，并利用電流模量特征進行故障選相。目前，我國關于行波故障分析在大型發電機故障保護中的應用研究較少，很多研究理論缺乏可行性，本文將深入地研究行波的故障分析在水輪發電機差動保護中的應用，并通過建模仿真驗證故障定位的可行性與準確性。

【關鍵詞】行波理論；行波電流；水輪發電機；定子接地；差動保護；故障選相

隨著現代科學技術理論研究的不斷深入，暫態行波技術在工程項目中的應用越來越廣泛。近年來，電力系統中關于行波故障分析的研究越來越多，行波故障分析將行波信號與信號處理技術進行了整合，行波故障信號屬于暫態故障信息，在電力系統、發電機、變壓器等設備中普遍存在，暫態行波故障在線檢測與外加高頻檢測具有一定差別，但實質上都是利用行波故障信號進行的故障分析。大型水輪發電機經常出現定子繞組單相接地的故障，傳統的雙頻式保護穩定性差、反應周期長，已經難以滿足我國水輪發電機的快速發展。

1.水輪發電機行波故障檢測的應用

大型水輪發電機定子繞組接地瞬時電流遠遠大于穩態電流，通過采集瞬時電流的暫態行波，可以有效提高故障檢測的靈敏度，除此之外，對暫態行波信號進行分析處理，有利于快速實現故障定位，對提高設備穩定性具有實際意義。……