徐彪，欧阳帆，朱维钧，梁文武，尹项根，肖豪龙

(1·国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，湖南 长沙410007；2·强电磁工程与新技术国家重点实验室，湖北 武汉430074；3·华中科技大学，湖北 武汉430074)

0 引言

大型发电机组是电力系统的重要支撑电源，其持续安全运行是保障社会正常电力供应的重要基础，也是建成坚强智能电网的首要前提。由于大型发电机组造价十分昂贵，绕组结构复杂，若由于电气故障导致机组意外停运，不仅会对电网造成重大冲击，也将给电厂和机组带来重大损失。

在大型机组的运行过程中，定子绕组的单相接地故障是常见的故障类型，在机组所有故障类型中占比最高[1]。随着机组单机容量的增大，定子绕组的对地电容也随之增大，发生单相接地故障时的对地短路电流水平也相应提升。特别是对于间歇性的弧光接地故障，在电弧交替熄灭和重燃的过程中，会产生很大的弧光过电压，可能达到3·8倍的额定电压水平，因而可能对定子的铁心造成灼伤，甚至进一步击穿绕组绝缘使接地故障发展为威胁更严重的匝间或相间短路故障，对机组造成重要的损失[2]。因此，要求当大型机组定子单相接地的故障电流超过1 A时，必须快速将发电机切除，以保障机组自身的运行安全。为此，大型机组通常配备基波零序电压和三次谐波电压保护实现100%的定子绕组接地保护，对于有的机组还会另配置一套原理完全不同的外加注入式保护实现定子接地保护的双重化[3－6]。……