發(fā)電機縱向零序電壓式匝間保護，是發(fā)電機同相同分支匝間短路及同相不同分支之間匝間短路的主保護。
1. 構成原理
該保護反映的是發(fā)電機縱向零序電壓的基波分量，并用其三次諧波增量作為制動量。
發(fā)電機正常運行或相間短路時，無零序電壓。定子繞組單相接地時，故障相對地電壓等于零，中性點對地電壓為相電壓，三相定子繞組對中性點電壓仍然對稱，不出現(xiàn)機端對繞組中性點的零序電壓。當定子繞組發(fā)生匝間短路時，便出現(xiàn)機端三相對中性點電壓不對稱。例如圖所示的a相繞組發(fā)生匝間短路，設被短路的繞組匝數(shù)與每相總繞組匝數(shù)之比為α，則故障相電動勢為ean＝(1-α)ea，而末發(fā)生匝間短路的其它兩相電動勢不變。因此，出現(xiàn)了機端對中性點的零序序電壓為縱向零序電壓取自機端專用tv的開口三角輸出端。tv應全絕緣,其一次中性點不允許接地，而是通過高壓電纜與發(fā)電機中性點聯(lián)接起來。
零序電壓基波通道與三次諧波通道相互獨立，并采用硬件濾波回路和軟件付氏濾波算法濾去零序電壓基波通道的三次諧波分量，濾去三次諧波電壓通道的基波分量，保護的交流接入回路如下圖所示。
2. tv斷線閉鎖與功率方向閉鎖
為防止專用tv一次斷線時保護誤動，引入tv斷線閉鎖；另外，為防止區(qū)外故障或其他原因（例如，專用tv回路有問題）產(chǎn)生的縱向零序電壓使保護誤動，引入負序功率方向閉鎖。負序功率方向判據(jù)采用開放式（即“允許式”）閉鎖。
保護的邏輯框圖如下圖所示。