20世纪末，ABB发电公司发明了一种利用高压电缆绕制定子绕组的高压发电机（Powerformer），从而实现了发电单元与高压输电网的直联。这项技术被发电领域的多位专家誉为21世纪的发电技术。高压发电机的绕组是由原先用于输电线路的高压交联聚乙烯（XLPE）绝缘电缆制成，电缆对地电容可以认为主要由内半导体层和外半导体层之间的充电放电形成。高压发电机绕组设计上存在有别于常规发电机的特点，即绝缘层的厚度并非均匀，而是从中性点往机端逐渐增大。另一方面，当常规发电机和高压发电机具有相同的额定容量时，高压发电机的每相对地电容电流是常规发电机的每相对地电容电流的30倍。因此，高压发电机电容电流对差动保护的影响不容忽视。

　　本文首先论证了按“虚拟”等效系数ρ划分的合理性以及发电机处于任何运行状态下时这种等效的一致性，然后讨论了一种自动计算ρ实现电容电流完全补偿的方法。为验证自适应补偿效果，采用可以仿真高压发电机内部故障和外部故障并考虑了电缆电容的机电暂态仿真模型进行了仿真验证。高压发电机电缆电容等效高压发电机电缆的外半导体层按一定间隔多点接地，可以认为其外半导体层的电位和地电位相同，这意味着绕组的电场集中于的内外半导体层之间，泄漏出去的电场很少，可以认为高压发电机电缆之间不存在电气耦合关系，这与常规发电机的情况有所不同。所以，分析常规发电机绕组对地电26第30卷第24期2006年12月25日容电流时必须要考虑的匝间、绕组间和相间的耦合电容，在分析高压发电机的电容电流时可以忽略不计。根据上述假设，对于用同轴绝缘电缆绕制的电机来说，由于外半导体层是地电位，绕组内的电场仅存在于内、外半导体层之间，其对地电容仅由内、外半导体层之间的充电放电形成。类似于同轴圆柱管的电容计算公式，该对地电容的单位长度大小为：C0=2πε0εrlnr2r1（1）式中：ε0为绝对介电常数，ε0=8。854pF/m；εr为相对介电常数，εr=2～3；r1为内半导体层的外半径；r2为外半导体层的内半径。

　　提出了一种自适应补偿交流发电机差流中电容电流的方法，尤其适用于一种新型的发电机―――高压发电机。高压发电机定子绕组由电缆绕制而成，会产生电容电流及暂态涌流，降低差动保护的性能。首先，本文证明了如下论断：为计算绕组中的电容电流，无论高压发电机处于何种运行状态之下，可以用“虚拟”的分割系数将绕组总电容分割成2个电容等效分布在机端和中性点，并且这个“虚拟”等效系数ρ不随高压发电机的运行状态改变而改变；其次，本文采用自适应补偿方法自动准确地识别ρ，无需预先盲目指定。仿真结果表明该方法可以完全补偿掉差流中的电容电流，提高发电机差动保护的灵敏度，尤其适用于高压发电机。