[發明專利]一種交、直流注入式轉子一點接地保護裝置及其保護方法

有效

• 申請號: 201210433198.3
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102891474A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 劉小波;劉萬斌;包明磊;張志勇
• 申請（專利權）人: 南京國電南自美卓控制系統有限公司
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及發變組保護中的轉子一點接地保護裝置和方法，屬于電力自動化技術領域。

背景技術

轉子接地保護是發變組保護系統的重要組成部分，汽輪發電機和水輪發電機均應裝設轉子一點接地保護。轉子一點接地保護原理可分為注入式和非注入式兩大類。非注入式原理依靠轉子繞組本身的電氣量構成保護判據，如切換采樣式（乒乓式）原理；注入式原理則需要外加輔助電源，給轉子繞組對地注入電壓，采集相關電氣量構成保護判據，如注入直流電壓原理、注入交流電壓原理和注入方波電壓原理。目前大型發變組的保護方案要求采用雙重化配置，轉子接地保護由于保護原理的原因只能雙重化配置單套運行，即采用一套運行一套備用方式，需要時通過人工帶電切換。國內外發變組保護中實現轉子一點接地保護的雙套運行一直是個無法解決的難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可雙重化并列運行的交、直流注入式轉子一點接地保護方法，保護配置由注入直流轉子一點接地保護和注入交流轉子一點接地保護構成，兩套保護可同時并列運行，也可以獨立使用。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

一種交、直流注入式轉子一點接地保護裝置，其特征在于：包括交流電單元、直流電單元和轉子繞組LE，所述轉子繞組LE一端與交流電單元連接，另一端與直流電單元連接，所述交流電單元、直流電單元和轉子繞組LE分別接地。前述的一種交、直流注入式轉子一點接地保護裝置，其特征在于：所述交流電單元包括交流電源、變壓器、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1和電容C2，交流電源通過變壓器正輸出端、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、電容C2與轉子繞組相連，所述交流電源通過變壓器負輸出端與地相連。

前述的一種交、直流注入式轉子一點接地保護裝置，其特征在于：所述直流電單元包括直流電源、電阻R4和電阻R5，所述直流電源正極通過電阻R4與轉子繞組單元直流輸入端相連，所述直流電源負極通過電阻R5與地相連。

前述的一種交、直流注入式轉子一點接地保護裝置，其特征在于：在電阻R5的兩端并聯連接有一電子開關。

一種交、直流注入式轉子一點接地保護方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）、注入直流轉子一點接地保護方法，直流電壓通過電阻R4、R5注入到轉子繞組LE負端或者正端與地之間，由電子開關切換得到兩種狀態下的泄漏電流，計算轉子接地電阻；

（2）、注入交流轉子一點接地保護方法，由外加交流電源，通過R1、R2、R3、C1和C2，向轉子回路注入一定幅值的交流電壓信號，這個電壓信號對稱地注入到轉子繞組LE的正負端，取對地的交流電壓U_A和回路電流I_A，計算得到轉子繞組對地的阻抗，通過一定的補償，進而計算出轉子對地電阻；

（3）、注入直流轉子一點接地保護裝置和注入交流轉子一點接地保護裝置協調方法，計算轉子對地電阻；

（4）、通過比較轉子對地電阻與保護整定值的大小，作出相應的保護處理。

前述的一種交、直流注入式轉子一點接地保護方法，其特征在于：注入直流轉子一點接地保護方法包括以下步驟：

1）、給轉子繞組負端注入一個直流電壓U_D，設正常運行時轉子繞組對地阻抗為無窮大，且認為在電子開關開合過程中勵磁電壓E保持不變，如果在轉子繞組某一點經R_g接地，則故障點距轉子繞組負端的電動勢為αE，當兩套保護同時運行時，由于C1、C2的隔直作用，使得直流分量不會進入交流注入回路，

2）、設R₄＝R₅＝R，，電子開關打開和閉合的回路方程為：