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与

水电抽水蓄能

第10卷  第5期（总第57期）HydropowerandPumpedStorageVol.10No.5(Ser.57)

2024年10月20日Oct.,20,2024

TV熔断器慢熔对三次谐波定子

接地保护影响分析

杨维胜，侯小虎，肖江滔，任丽先，钟喜杰，袁岳，郭文

（中国长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂，云南省昭通市657300）

摘要：本文通过对大型水电机组三次谐波比率定子接地保护原理进行介绍，分析了电压互感器（TV）一次熔断器

慢熔对三次谐波电压比率定子接地保护的影响，从TV励磁电流在慢熔期间存在间断角的角度，解释一次熔断器慢

熔导致机端三次谐波电压增大的原因，加深运维人员对三次谐波原理定子接地保护的理解，提升运维人员专业技术

水平，利于完善电力生产事故预防措施。

关键词：继电保护；三次谐波；定子接地保护；TV熔断器慢熔；励磁电流

中图分类号：文献标识码：学科代码：DOI：

TM77A470.4010.3969/j.issn.2096-093X.2024.05.006

动情况进行分析，对于三次谐波定子接地保护的研究具有启

0引言

发意义。文献[6]针对发电机出口电压互感器（TV），因熔

发电机气隙磁场的非正弦波在三相定子绕组会感应出三断器管老化、质量不良等原因，高压熔断器熔断时其二次侧

次谐波[1]。当定子绕组发生一点接地时，发电机机端与中性电压会出现缓慢下降的现象，从而使运行机组有较高的误强

点的三次谐波分布会发生变化。三次谐波电压比率定子接地励误跳机风险，提出新增TV慢熔判据的思路。文献[7]给

保护便是利用这种变化的特征量所构成的一种发电机定子单出了一种TV断线的实用判据方式，该方法可作为励磁装置

相接地保护。其主要判据是计算发电机机端电压三次谐波与检测机端TV断线的补充，不需要另行增加设备。文献[6]

中性点电压三次谐波的比值，该比值超过设置的阈值，保护和文献[7]提出的方案，对深入理解慢熔特征有所裨益。文

装置即判断定子绕组存在接地故障。然而工程中发现，当发献[8]指出发电机定子单相接地故障时，TV三次谐波电压会

电机正常运行时，若电压互感器一次侧熔断器（简称TV熔发生变化，各相3次谐波电压变化是相同的，差异较小。但是，

断器）存在慢熔断线时，其二次侧电压波形中三次谐波含量TV断线时（包括间隙性断线），断线相与非断线相的3次谐

会显著上升，当上升的比率超过一定范围时，保护装置发生波电压有明显的差异，理论分析指导性较强。综上，有必要

误动作。对TV一次熔断器慢熔对三次谐波定子接地保护的影响展开

文献[2]针对实际运行中出现的一例由于机端电磁式电压进一步的分析。

互感器铁磁谐振引起的“虚幻接地”现象造成基波定子接地

1机组正常运行时机端三次谐波电压与中性

保护动作的研究思路，值得学习借鉴。文献[3]针对300MW

点三次谐波电压的关系

级抽水蓄能机组继电保护存在的不足和运行中出现的问题，

探讨了三次谐波电压比率定子接地保护方面的应用问题及保发电机正常运行时，其三次谐波电压分布等效电路见

护原理的优化，可以加深对三次谐波定子接地保护的理解。

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