[發(fā)明專(zhuān)利]定子接地保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)窗寬度的獲取方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010610630.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102170109A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任巖;毛健;蘭曉梅;毛江;李鷗;宇穎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司;長(zhǎng)江三峽能事達(dá)電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/06
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專(zhuān)利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)保護(hù)及測(cè)量，具體說(shuō)是一種定子接地保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)窗寬度的獲取方法。

背景技術(shù)

注入低頻電壓式定子接地保護(hù)是利用外加低頻電壓源作為特征電氣量的定子繞組單相接地保護(hù)。它不僅可以反映定子繞組絕緣的均勻下降，對(duì)絕緣老化起到監(jiān)督作用，而且可以在發(fā)電機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)或啟動(dòng)、停機(jī)過(guò)程中提供保護(hù)，它的基本原理就是由電壓互感器的開(kāi)口三角繞組或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變壓器副方注入低頻電壓，通過(guò)采樣已知電阻的電壓U_m和電流I_m從而計(jì)算出定子繞組的接地電阻值。所以想要得到準(zhǔn)確的接地電阻值，就必須保證測(cè)量值U_m和I_m真實(shí)穩(wěn)定，U_m和I_m是通過(guò)一個(gè)采樣數(shù)據(jù)窗寬度內(nèi)的采樣瞬時(shí)值經(jīng)過(guò)平均計(jì)算得到的。

目前，針對(duì)注入低頻電壓式定子接地保護(hù)，不足之處在于針對(duì)不同額定轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值采用了固定相同的采樣數(shù)據(jù)窗寬度來(lái)計(jì)算上述的U_m和I_m，而發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電機(jī)定子及其相關(guān)元件的接地電抗和耦合電抗是會(huì)隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而變化的，如果計(jì)算采樣數(shù)據(jù)窗寬度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期不相等，就將造成采樣電壓U_m和電流I_m失真，那么最終導(dǎo)致計(jì)算電阻不準(zhǔn)確，保護(hù)不能正確動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種定子接地保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)窗寬度的獲取方法，選取適當(dāng)?shù)牟蓸訑?shù)據(jù)窗寬度，克服了注入低頻電壓式定子接地保護(hù)采樣電壓Um和電流Im失真的不足。

定子接地保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)窗寬度的獲取方法，其特征是：所述定子接地保護(hù)是注入低頻電壓式定子接地保護(hù)，其采樣數(shù)據(jù)窗寬度按照以下算式獲得：

T?=?1/n

L?=?NT

式中n為該定子接地保護(hù)對(duì)象的發(fā)電機(jī)的額定機(jī)械轉(zhuǎn)速，T為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期，N為自然數(shù)，L為該定子接地保護(hù)裝置計(jì)算采樣數(shù)據(jù)窗寬度。

作為一種優(yōu)化方案，所述自然數(shù)N=1，即采樣數(shù)據(jù)窗寬度L=T=1/n。

由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電機(jī)定子及其相關(guān)元件的接地電抗和耦合電抗會(huì)隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)呈現(xiàn)周期性變化特性，計(jì)算采樣數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)度與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期保持一致，可保證不同數(shù)據(jù)窗取得的采樣平均值更加趨近真實(shí)也更加穩(wěn)定，從而保證接地電阻計(jì)算值更加真實(shí)穩(wěn)定，并且計(jì)算簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

具體實(shí)施方式

發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電機(jī)定子及其相關(guān)元件的接地電抗和耦合電抗是會(huì)隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而變化，也就是說(shuō)定子及其相關(guān)組件的本身的接地電抗和耦合電抗，在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，并不是固定的。注入低頻電壓式定子接地保護(hù)是利用外加低頻電壓源作為特征電氣量的定子繞組單相接地保護(hù)。它不僅可以反映定子繞組絕緣的均勻下降，對(duì)絕緣老化起到監(jiān)督作用，而且可以在發(fā)電機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)或啟動(dòng)、停機(jī)過(guò)程中提供保護(hù)，它的基本原理就是由電壓互感器的開(kāi)口三角繞組或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變壓器副方注入低頻電壓，通過(guò)采樣已知電阻的電壓U_m和電流I_m從而計(jì)算出定子繞組的接地電阻值。所以想要得到準(zhǔn)確的接地電阻值，就必須保證測(cè)量值U_m和I_m真實(shí)穩(wěn)定，U_m和I_m是通過(guò)一個(gè)采樣數(shù)據(jù)窗寬度內(nèi)的采樣瞬時(shí)值經(jīng)過(guò)平均計(jì)算得到的。

如果計(jì)算采樣數(shù)據(jù)窗寬度與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期不相等，就將造成采樣電壓U_m和電流I_m失真，那么最終導(dǎo)致計(jì)算電阻不準(zhǔn)確，保護(hù)不能正確動(dòng)作。

本發(fā)明所述的定子接地保護(hù)是注入低頻電壓式定子接地保護(hù)，在已知發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的前提下，只需得到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期，即可作為注入低頻電壓式定子接地保護(hù)裝置計(jì)算采樣數(shù)據(jù)窗寬度。

發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速利用公式

T?=?1/n

來(lái)確定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期T，利用算式

L?=?NT

來(lái)確定注入低頻電壓式定子接地保護(hù)裝置計(jì)算采樣數(shù)據(jù)窗寬度L。

如果取的自然數(shù)太大，就會(huì)造成數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)增多或數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)間隔加長(zhǎng)，前者采樣數(shù)據(jù)過(guò)多，計(jì)算負(fù)荷增大，造成計(jì)算資源浪費(fèi)；后者單周期采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)過(guò)少，造成計(jì)算不準(zhǔn)確，因此優(yōu)化方案取N=1，即采樣數(shù)據(jù)窗寬度L=T=1/n。