CN1037047C - 用于检测三相交流电机定子绕组接地的电路装置 - Google Patents

用于检测三相交流电机定子绕组接地的电路装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1037047C
CN1037047C CN94193154A CN94193154A CN1037047C CN 1037047 C CN1037047 C CN 1037047C CN 94193154 A CN94193154 A CN 94193154A CN 94193154 A CN94193154 A CN 94193154A CN 1037047 C CN1037047 C CN 1037047C
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformer
phase
voltage
phase current
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN94193154A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1129495A (zh
Inventor
J·施特罗布尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Andritz Hydro GmbH Austria
Original Assignee
Andritz Hydro GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andritz Hydro GmbH Austria filed Critical Andritz Hydro GmbH Austria
Publication of CN1129495A publication Critical patent/CN1129495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1037047C publication Critical patent/CN1037047C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0805—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for synchronous motors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/346—Testing of armature or field windings

Landscapes

  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

一种用于定子绕组接地检测的电路，能明确区别无故障状态和对地短路状态时的三次谐波，并能消除寄生电流和阻尼振荡。在三相电机例如同步发电机(1)的端子上接有三相变压器(2)，该变压器必须采用非磁性接地式，以便在三相电机(1)发生接地时，它能送出零序电压。变压器(2)的一次侧为星形接法，其中性点接地。变压器(2)的二次侧为开口三角形接法，并串有一电阻(4)和开关(5)。电机(1)的接地的中性点上接有一电压互感器(6)。互感器(6)的二次电压和开口三角线圈上的电压均供给一接地继电器(7)，从在该电压信号中的三次谐波的大小和相位可测知电机(1)的对地短路情况。

Description

用于检测三相交流电机定子绕组接地的电路装置
本发明涉及一种用于三相交流电机、特别是同步发电机的定子绕组接地检测的电路装置，定子绕组的中性点通过一电压互感器的一次线圈接地，并且在三相电机的接线端子上接有一三相变压器，它的采用星形接法的一次线圈是接地的。
定子绕组接地保护装置属于已知技术。
常规的一种已有方案是在电机接线柱上连接一变压器，以便产生一人工的电压不平衡。这可在单相中利用不同的变压器分接头实现。
还有一种已知技术，在连接三相变压器的电机端子的初级侧星形汇接中点上注入一电压，使电机的中性点相对应地的电位偏移。
AT-PS 326206中描述了一种防止在闭环回路中的同步发电机的定子绕组接地的装置，它在定子绕组和地之间采用一近似线性的电阻。这个电阻可直接或经变压器耦连到中性点侧或电机端子侧上，这些连接通过如一低压线路开关可断开。这些开关器件位于变压器的二次回路内，通过变压器的初级绕组形成定子绕组和地之间的连接。
上述装置共同的不足之处在于，相对于不采用这些装置的情况而言，尽管必须投入高昂的消耗，但在定子绕组短路时，还是不能降低损害。
IEEE电力设备会刊1984年4月第PAS-103卷第4期上署名为J.W.Pope的文章“用于发电机定子绕组的100％定子接地故障保护系统的比较”和IEEE输电会刊1986年10月第PWRD-1卷第4期上署名为R.J.Marttila的文章“用于定子绕组100％有效范围的新发电机定子接地继电器的设计原理。”中公开了一种电路，其中三次谐波可从中性点和地之间的电压和/或从电机接线柱和地之间的电压中获得，并作为存在定子绕组接地的判定依据。这一原理特别适合于探测出在三相电机的中性点附近发生的接地，这些接地还能通过上述的高成本的装置利用人为的中性点偏移测出。
对于远离中性点周围所出现的接地，一般测量在中性点和地之间的电压的基波或测量主要由基波构成的零序系统，得到在电压互感器组的一开口三角绕组上的端电压。
为了排除接地时从网络流向电机的由回路变压器的耦合电容产生的寄生电流，以及为了吸收暂态过程中出现的振荡，在各种已有的定子接地探测装置中，都通过变压器对地安装一欧姆电阻，利用三相电机中性点上的三次谐波进行检测。电阻的接入消弱了上述主要以基波工作的接地保护的效果，而且对检测三次谐波不利，因为它本身构成中性点附近的一个接地，于是当出现一个真正的接地时，检测电路难以将其与前述接地情况相区别开。
DE-A 2002777提出了一种检测三相交流电机的定子绕组接地的电路，它的工作基于对三次谐波电压的比较。其中定子绕组的中性点直接通过一电压互感器的一次线圈接地，该互感器的二次线圈与一个由复合电阻和检测器件相串联的电路连接，在三相电机的端子上接有一三相变压器，它的一次线圈采用星形接法，并接地。三相变压器的二次线圈接成开口三角形，并与一个由第二复合电阻和检测器件构成的串联电路相连接，这两个电阻的正确配置对于在定子绕组接地时检测器件完好地和准确地响应动作是相当重要的。但是在这篇文献中没有提及这些电阻的定量数据，因此使普通技术人员无法实施。
本发明的目的是能够明显地确定三次谐波在无故障和接地状态时的区别，提供一能测知接地的电路装置，而且消除了上述寄生电流，阻尼了振荡。
本发明的目的是采用下述特征实现的：电压互感器的二次线圈与一接地继电器的一输入端相连接，在三相变压器的一次线圈的地线中绕成环(einschleifen)形成一单相变压器的一次线圈，这个单相变压器的二次线圈并联连接一电阻，这个二次线圈连接到接地继电器的第二输入端上，使与三相变压器的一次侧有关的电阻的电导至少处于三相电机定子绕组对地电容的基波电导的数量级。
本发明的突出优点在于，在三相交流电机的中性点上没有对地的额定负载，于是在中性点附近接地产生的三次谐波与正常运行时明显的不同。采用电阻可消除来自变压器的对地寄生电流并且振荡被阻尼掉。由于在端电压的零序系统内存在负载电阻，使无接地状态和中性点附近的接地的三次谐波之间的区别很明显。在这种情况下，该电路降低在无接地状态下端电压的零序系统的三次谐波。但是当在中性点附近出现一接地时，在这个零序系统中的三次谐波就几乎是完全由具有很小内阻的电机(作为电压源)产生的三次谐波。这实际上是一个固定的电压，它不受带有电阻的负载的影响。
电阻阻值越小，在中性点和端子侧之间的第三谐波的分布越有利，在消除寄生电流和振荡阻尼方面也得到同样程度的改善。
这个电阻作为具有值得提起的负载阻抗，在无故障状态下降低了端子侧上的零序电压，同时提高了中性点电压。
下面将结合附图进一步说明本发明，其中图1表示接有二次侧开口三角形线圈的电路，图2表示接单相变压器的电路方案。
在图1中，在交流电机1(如同步发电机)的接线端上接有一三相变压器2。这必须具有一非磁性接地结构，以便在三相电机1发生接地时发出零序电压，为此采用五柱式变压器或变压器组为妥。变压器2的一次线圈采用星形接法，其中性点接地。变压器2的二次线圈接成一开口三角形，并具有一电阻4作为负载，该电阻与开关5串联连接。在三相电机1的中点上接有一电压互感器6，这个互感器6的二次电压和在开口三角线圈上的电压均送到一接地继电器7，在该电压中的三次谐波的大小和相位反映了发电机1的一接地。
在图2中，在接地的变压器2的中性点上接有一单相变压器3。在变压器3的二次侧上，电阻4与一开关5相串联，变压器3的二次侧与接地继电器7相连。在这种情况下，变压器2必须采用非磁性接地结构，以利用从变压器3传输零序电压，变压器2的接线组必须提供一零序电流的通路，因此采用接线组Yd或Zy比较合适。

Claims (1)

1.一种用于检测三相交流电机、特别是同步发电机定子绕组接地的电路装置，其中定子绕组的星形汇集点通过一电压互感器的一次线圈接地，三相电机的接线端上接有一三相变压器，它的一次线圈采用星形接法，并且接地，其特征在于：电压互感器(6)的二次线圈连接到一接地继电器(7)的一输入端上，从三相变压器(2)的一次线圈的接地线中绕成环引出一单相变压器(3)的一次线圈，这个单相变压器(3)的二次线圈并联一电阻(4)，该二次线圈接到接地继电器(7)的第二输入端上，使与三相变压器(2)的一次侧有关的电阻(4)的电导至少处于三相电机(1)定子绕组对地电容的基波电导的数量级。
CN94193154A 1993-08-19 1994-08-12 用于检测三相交流电机定子绕组接地的电路装置 Expired - Fee Related CN1037047C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1663/93 1993-08-19
AT0166393A AT401443B (de) 1993-08-19 1993-08-19 Anordnung zur erfassung von ständererdschlüssen bei drehstrommaschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1129495A CN1129495A (zh) 1996-08-21
CN1037047C true CN1037047C (zh) 1998-01-14

Family

ID=3518301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN94193154A Expired - Fee Related CN1037047C (zh) 1993-08-19 1994-08-12 用于检测三相交流电机定子绕组接地的电路装置

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0714565B1 (zh)
CN (1) CN1037047C (zh)
AT (2) AT401443B (zh)
CZ (1) CZ284685B6 (zh)
DE (1) DE59402771D1 (zh)
FI (1) FI960732A (zh)
NO (1) NO960621D0 (zh)
SK (1) SK279599B6 (zh)
WO (1) WO1995005695A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101507072B (zh) * 2006-08-18 2012-04-04 Abb研究有限公司 接地故障检测装置、用于接地故障检测的方法和电气设备

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999022249A1 (de) * 1997-10-27 1999-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren sowie messeinheit zur überprüfung des vorliegens einer nullleiterverbindung zwischen einem vierleiternetz und einer messeinheit
DE10204489B4 (de) * 2002-01-30 2006-01-05 Demag Cranes & Components Gmbh Antrieb für ein Hebezeug mit einem drei Motorwicklungen aufweisenden Dreiphasendrehstrommotor
CN100438249C (zh) * 2002-12-05 2008-11-26 上海交通大学 选择性发电机定子单相接地保护方法
CN100373729C (zh) * 2005-01-14 2008-03-05 北京四方继保自动化股份有限公司 三次谐波动态调整判据结合电压比判据的定子接地保护
CN101383503B (zh) * 2007-09-03 2011-06-22 深圳市汇川技术股份有限公司 检测电机对地短路的系统及方法
WO2012010193A1 (en) * 2010-07-19 2012-01-26 Abb Technology Ag Device and method for detecting a ground fault
CN102169749B (zh) * 2011-01-26 2013-02-13 中电电气(江苏)股份有限公司 低零序阻抗缓谐波节能变压器
WO2012116757A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-07 Abb Research Ltd Method for adaptation of ground fault detection
DE102012022139A1 (de) * 2011-12-06 2013-06-06 Heidelberger Druckmaschinen Ag Vereinfachte elektrische Bremseinrichtung
CN102692583B (zh) * 2012-06-19 2014-06-11 国电大渡河检修安装有限公司 多支路发电机定子绕组接地短路点的查找方法
CN103532097B (zh) * 2012-07-05 2016-12-21 中国石油天然气集团公司 一种移动发电机漏电保护装置
CN103575936B (zh) * 2012-07-30 2016-04-13 广西玉柴机器股份有限公司 同步发电机定子绕组检测台架
CN103439656B (zh) * 2013-06-27 2015-11-18 广东电网公司电力科学研究院 基于故障电流流向的发电机定子绕组及其电气主回路接地故障诊断方法
ES2454045B2 (es) * 2013-12-18 2015-03-23 Universidad Politécnica de Madrid Sistema y método de localización de defectos a tierra en devanados estatóricos de máquinas síncronas puestas a tierra mediante una impedancia de elevado valor.
CN105486974B (zh) * 2015-12-31 2019-02-19 北京合康新能科技股份有限公司 检测电机的定子绕组端部接地的电路与方法
US10931223B2 (en) 2019-05-08 2021-02-23 Regal Beloit America, Inc. Circuit for detecting status of ground connection in an electric motor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5305234A (en) * 1991-12-31 1994-04-19 Westinghouse Electric Corp. Thermal protection apparatus for a synchronous machine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH488305A (de) * 1968-09-03 1970-03-31 Bbc Brown Boveri & Cie Erdschlussschutzeinrichtung für Drehstromgeneratoren unter Ausnutzung der im Generator entstehenden dritten Oberwellen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5305234A (en) * 1991-12-31 1994-04-19 Westinghouse Electric Corp. Thermal protection apparatus for a synchronous machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101507072B (zh) * 2006-08-18 2012-04-04 Abb研究有限公司 接地故障检测装置、用于接地故障检测的方法和电气设备

Also Published As

Publication number Publication date
ATE153190T1 (de) 1997-05-15
NO960621L (no) 1996-02-16
FI960732A0 (fi) 1996-02-16
SK279599B6 (sk) 1999-01-11
WO1995005695A1 (de) 1995-02-23
CZ284685B6 (cs) 1999-02-17
EP0714565B1 (de) 1997-05-14
CN1129495A (zh) 1996-08-21
NO960621D0 (no) 1996-02-16
AT401443B (de) 1996-09-25
ATA166393A (de) 1996-01-15
SK19896A3 (en) 1996-08-07
DE59402771D1 (de) 1997-06-19
EP0714565A1 (de) 1996-06-05
CZ35296A3 (en) 1996-05-15
FI960732A (fi) 1996-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1037047C (zh) 用于检测三相交流电机定子绕组接地的电路装置
CN104076243B (zh) 一种小电流接地配电网单相接地故障检测指示方法与设备
CN101303387B (zh) 直流注入式选线定位系统及其方法
CN103840437B (zh) 配电网铁磁谐振与单相接地故障的快速诊断与处理方法
CN106324432A (zh) 一种小电流接地系统单相接地选线的方法
CN101071152A (zh) 检测发电机定子单相接地故障方向的方法
CN201237626Y (zh) 消弧线圈调试装置
CN108303614B (zh) 一种10kV电缆网小电流接地系统故障定位系统及方法
CN102998582A (zh) 配电线路相间短路故障以及单相接地故障的检测方法
CN103941157A (zh) 小电流接地系统的接地线路及区段的定位方法
CN108845223A (zh) 一种消弧线圈磁控扰动选线方法
CN110426604A (zh) 一种谐振接地系统单相接地故障选线方法
CN103944156A (zh) 消弧线圈接地方式的接地预告方法
CN110221115A (zh) 单相接地电容电流的确定方法、装置和设备
CN108490312B (zh) 基于次暂态增量电流幅值极性的配网接地区间定位方法
CN1054856A (zh) 差动电流保护电路
Owen The historical development of neutral grounding practices
Shen et al. Grounding transformer application, modeling, and simulation
CN109921404A (zh) 一种可控电流源接地电流全补偿装置及方法
JP3367412B2 (ja) 分散型電源の単独運転防止装置
Patterson et al. A practical improvement to stator ground fault protection using negative sequence current
Ghosh et al. Custom power devices: an introduction
CN118112301B (zh) 一种电容式电压互感器及其运行状态在线监测方法
Bjerkan et al. Reliable detection of downed and broken conductors
CN221446265U (zh) 一种变频器漏电流测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee