[發(fā)明專利]變頻調(diào)速電動機微機型差動保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010146226.4
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN101814718A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李瑞常;羅自永
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市庫馬克新技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08
• 代理公司: 深圳市興科達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44260
• 代理人: 杜啟剛

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及電動機差動保護技術(shù)，尤其涉及一種變頻調(diào)速電動機微機 型差動保護方法。

[背景技術(shù)]

由于差動保護具有動作迅速、靈敏度高和裝置簡單等特點，在大型電 動機中得到了廣泛的應用?！痘鹆Πl(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》要求，2Mw及 以上的電動機應裝設(shè)差動保護。對于2Mw以下中性點具有分相引線的電動 機，當電流速斷保護靈敏性不夠時，也應裝設(shè)差動保護。

傳統(tǒng)上差動保護是借助于被保護元件在內(nèi)部故障時電流幅值、相位的 差別而構(gòu)成的，即比較始端和末端電流數(shù)值大小與相位的原理構(gòu)成的。

傳統(tǒng)微機型電機差動保護都是基于相量差動原理的，即利用離散傅里 葉算法根據(jù)一個周波采樣點計算出電流的實、虛部，再計算出差動電流和 制動電流的幅值和相位，通過比較構(gòu)成動作判據(jù)。然而目前國內(nèi)微機型差 動保護裝置是根據(jù)行業(yè)標準微機保護通用技術(shù)條件設(shè)計的。通用技術(shù)條件 規(guī)定的額定頻率為50Hz。微機型差動保護裝置的數(shù)字信號處理是基于傅里 葉變換，傅里葉變換有一個基波頻率，只能計算整數(shù)次諧波分量，微機保 護裝置設(shè)置有低通濾波器，傅里葉變換的基波頻率跟蹤范圍是45～55Hz， 遠小于變頻器頻率變換范圍，所以常規(guī)微機型差動保護不適用于變頻回路。

為適應頻率變化，可以通過下述方法改進，但都難以完全滿足需要：

(1)保持采樣率不變，此時每周波采樣點數(shù)隨頻率改變而改變。此方 案則需要實時計算采樣點的傅里葉系數(shù)，且傅里葉系數(shù)計算為超越函數(shù)運 算，計算量較大，所以，這種方法很難實現(xiàn)。

(2)保持每周波采樣點數(shù)不變，此時需要實時測頻來調(diào)整采樣率。這種 方法的優(yōu)點是在進行傅里葉計算時，每個采樣點的系數(shù)是固定的，計算量 較小。采樣點數(shù)N與采樣率S、系統(tǒng)頻率F的關(guān)系為：N＝S/F，而微機型差 動保護裝置一般裝有低通濾波器，由采樣定理知S＞2F1，F(xiàn)1為低通濾波器 截止頻率。但是當變頻器運行頻率很小時，由S＞2F1知低通濾波器截止頻 率很低，頻率高于截止頻率的都被濾去，采樣幅值大大降低，嚴重影響測 量精度。???????????????????

綜合以上原因，傳統(tǒng)微機型差動保護動作判據(jù)無法用于使用變頻器的 電機的差動保護。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種計算量小、速度快，適合變頻調(diào) 速電動機使用的微機型差動保護方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種變頻調(diào)速電 動機微機型差動保護方法，包括以下步驟：

1)對受控電動機流進電流和流出電流分別進行采樣；

2)直接比較同一時刻流進電流采樣值和流出電流采樣值的大小；??

3)根據(jù)電流采樣數(shù)據(jù)實時計算受控電動機的電流頻率，根據(jù)電流頻率實時 調(diào)整采樣時段的長度，所述時段的長度與受控電動機的電流周期成正比；

4)計算一個時段內(nèi)滿足故障條件的比較值個數(shù)與不滿足故障條件的比較值 個數(shù)的比例；

5)當所述的比例大于設(shè)定的數(shù)值時，發(fā)出保護動作信號。

以上所述的變頻調(diào)速電動機微機型差動保護方法，所述時段為電流周 期的整數(shù)倍，長度大于5個電流周期。

本發(fā)明變頻調(diào)速電動機微機型差動保護方法比較每個采樣點的大小關(guān) 系不需要計算電流的有效值，故不需要進行傅立葉計算，因此本方法不僅 計算量小，反應速度快，由于不需要進行傅立葉計算，克服了現(xiàn)有技術(shù)的 缺點，可以方便地運用于變頻調(diào)速電動機微機型差動保護。

[附圖說明]

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是實施本發(fā)明變頻調(diào)速電動機微機型差動保護方法的系統(tǒng)簡圖。

圖2是本發(fā)明變頻調(diào)速電動機微機型差動保護方法的流程圖。

[具體實施方式]