发电机定子绕组单相接地特点详解

发电机的中性点都是不接地或经消弧线圈或高阻接地的。困此，当发电机内部单相接地时，流经接地点的电流为发电机所在电压网络（即与发电机有直接电联系的各元件）对地电容电流之总和，而不同之处在于故障点的零序电压将随发电机内部接地点的位置而改变。

如图78（a）所示，假设A相接地发生在定子绕组距中心点α处，α表示由中性点到故障点的绕组占全部绕组匝数的百分数，则故障点各相电势为和，而各相对地电压分别为

图78　发电机内部单相接地时的电流分步

（a）三相网络接线；（b）零序等效网络

因此，故障点的零序电压为

式（716）表明，故障点的零序电压将随着故障点位置的不同而改变。

实际上，当发电机内部单相接地时，无法直接获得故障点的零序电压，而只能借助于机端的电压互感器来进行测量。忽略各相电流在发电机内阻抗上的压降后，机端各相的对地电压分别为

其相量关系如图79所示，由此可求得机端的零序电压为

其值和故障点的零序电压相等。(www.xing528.com)

发电机的零序电容电流和网络的零序电容电流分别为

式中：C0f和C0l分别是发电机和线路每相的对地电容。

故障点总的接地电流为

其有效值为3ω（C0f＋C0l）αEφ。式（720）中Eφ为发电机的相电势，计算时常用发电机网络的平均额定相电压Uφ来代替，即表示为3ω（C0f＋C0l）αUφ。当故障点位于发电机出线端子附近时，α≈1，接地电流为最大，其值为3ω（C0f＋C0l）Uφ。

由于发电机定子绕组感抗值远远小于其容抗值，其感抗可以忽略不计，经过渡电阻接地时的零序等效网络如图78（b）所示。图710是外部单相接地故障零序等效网络。可见定子回路中各点的基波零序电压基本相同，作为保护动作参量的基波零序电压可取自发电机中性点，也可取自机端。当发生外部接地短路故障时，零序电流自线路经电流互感器流向发电机。对于内部故障，流经故障元件即发电机上零序电流互感器一次侧的零序电流为除发电机外电压网络的对地电容电流3ωC0lαUφ，方向为自发电机经互感器流向线路。

图79　发电机内部单相接地时，机端的电压向量图

图710　发电机外部单相接地的零序等效网络