详细说明
为了探讨内部相间短路时差动电流的短路匝比规律,模拟B1支路对A1支路中性点发生金属性相间短路,对应图3中即故障点k在中性点O,B1支路故障点j可移动,过渡电阻Rg=0。图4为纵差一次侧差流基波幅值Icd(以下同)与短路匝比的关系曲线,α为短路匝比(j点到中性点的匝数与相匝数Wa的百分比)。由图4可知,随着短路匝比的增大,差流先减小然后再逐渐增大,即有一个最小点。这是因为差流反映的是短路回路电流,当短路匝比α较小时,回路电势增大的幅度不及回路电感增大的幅度,所以短路电流呈减小趋势;当α较大时,短路回路电势增大较快,而回路电感增大反而减慢,所以短路回路电流又呈现增大趋势。从图4中可看出,当α=22.73%时,Icd最小,为11 745.9 A,即1.39 IN;α=77.27%时,Icd=21 104.5 A,即2.50 IN,为最大。图中曲线在局部范围内出现的“振荡现象”,这是由于分数槽绕组N-S极交错连接所造成的。
为了探讨短路故障位置对差动保护动作的影响,模拟了A1对B1支路相间金属性短路,即对应图3中的故障点k,j一起移动,且k,j到中性点的匝数nF相同。图5给出了纵差差流随故障位置的变化曲线,图中β为短路匝数nF与相匝数Wa的百分比。从图5可知,当β=23.86%时,差动电流Icd最小,为7 786.4 A,即0.92 IN;当β=1.14%,即1匝对1匝短路时,差动电流Icd最大,为17 114.4 A,即2.02 IN。
从图4和图5也可以看出,当定子绕组内部发生金属性相间短路时,差动电流很大,相对应的差动保护灵敏系数也很高,即保护都能正确动作。