李毅，兀鹏越，张钢

(西安热工研究院有限责任公司，西安市710032)

0 引言

统计表明，在发电机的各种故障中，定子接地故障约占30.9%［1］，为确保发电机的安全，发电机要装设定子接地保护。规程规定，对容量为100 MW及以上的发电机，应装设100%定子接地保护(即没有死区的接地保护)。目前广泛应用的100%定子接地保护采用“基波零序电压+三次谐波电压”原理，基波零序电压保护发电机机端及由机端向中性点80%～90%的定子绕组接地故障，三次谐波电压式保护主要保护发电机中性点及由中性点向机内20%～25%的定子绕组接地故障。然而，发电机三次谐波电压受机组接线形式影响较大，每个机组的三次谐波大小都各不相同，需要根据实测数值来整定。

很多大型发电机组采用出口断路器(gas circuit breaker，GCB)接线形式，这种断路器在端口两侧都配置了电容器。与发电机出口没有GCB的机组相比，这些电容器对三次谐波电压影响很大，直接影响定子接地保护效果。本文结合2例工程实例分析了GCB对三次谐波定子接地保护的影响，提出了工程保护现场测量和保护参数设定的注意事项。

1 三次谐波定子接地原理

当在距发电机中性点α(α为中性点到故障点的匝数占每相分支总匝数的百分比)处发生定子绕组金属性单相接地时，中性点N和机端S处的三次谐波电压分别为

式中:E3为发电机三次谐波相电动势。US3和UN3的关系曲线如图1所示。用US3作为动作量，UN3作为制动量，构成发电机定子绕组单相接地保护，可以保护定子绕组中性点及其附近范围内的定子接地故障。……