斯坦福發電機定子繞組單相接地的特點
斯坦福的發電機，其中性點都是不接地或經消弧線圈接地的，因此，當發電機內部單相接地時，流經接地點的電流仍為發電機所在電壓網絡（即與發電機有直接電聯系的各元件）對地電容電流之總和，而不同之處在于故障點的零序電壓將隨發電機內部接地點的位置而改變。
圖1發電機定子繞組單相接地故障電壓電流分布
如圖1：假設a相接地發生在定子繞組距中心點a處，a表示由中心點到故障點的繞組占全部繞組匝數的百分數，則故障點各相電勢為aea、aeb、aec
而各相對地電壓分別為：
uad=0
ubd=aeb-aea
ucd=aec-aea
因此，故障點的零序電壓為
ud0(a)=（uad+ubd+ucd）=-aea3
上式表明，故障點的零序電壓等于故障相的電勢，再反一個方向，但是前面要乘一個a，說明發電機定子繞組單相接地時，故障點的零序電壓將隨著故障點位置的不同而改變。同樣我們也可以求出發電機的零序電容電流和網絡的零序電容電流分別為
&f=j3wc0 fu&
d0(a)=-j3wc0 fae&aj3wc0lu&
d0(a)=-j3wc0lae&a
則故障點總的接地電流即為
d(a)=-j3w(c0f+c0l)ae&a
當發電機內部單相接地時，實際上無法直接獲得故障點的零序電壓ud0（a），而只能借助于機端的電壓互感器來進行測量。機端各相的對地電壓分別為
uad=（1-a）ea
ubd=eb-aea
ucd=ec-aea
由此可求得機端的零序電壓為
ud0=1/3uad+ubd+ucd=-aea=ud0（a）
由于取得了零序電流和零序電壓，因此我們可以利用零序電流構成定子接地保護，也可以利用零序電壓構成定子接地保護。但是無論是零序電流和零序電壓的接地保護，對定子繞組都不能達到100%的保護范圍。這對于大容量的機組而言，由于振動較大而產生的機械損傷或發生漏水等原因，都可能使靠近中性點附近的繞組發生接地故障。如果這種故障不能及時發現或消除，則一種可能是進一步發展成匝間或相間短路；另一種可能是如果又在其它地點發生接地，則形成兩點接地短路。
這兩種結果都會造成發電機的嚴重損壞，因此，對大型發電機組，特別是定子繞組用水內冷的機組，應裝設能反應100%定子繞組的接地保護，100%定子接地保護裝置一般由兩部分組成，即是利用三次諧波電壓和基波零序電壓配合工作。其中三次諧波電壓構成的接地保護可以反應發電機繞組中a＜50%范圍以內的單相接地故障，且當故障點接近于中性點時，保護的靈敏性越高；而利用基波零序電壓構成的接地保護，則可以反應a＞15%以上范圍的單相接地故障，且當故障點越接近于發電機出線端時，保護的靈敏性越高。因此，利用三次諧波電壓比值和基波零序電壓的組合，構成了100%的定子接地保護。

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