[發明專利]一種高壓發電機區內區外故障辨識方法

有效

• 申請號: 201310283989.7
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103364724A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 王媛媛;曾祥君;袁俊;楊毅;黃躍
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高壓發電機區內區外故障辨識方法。

背景技術

近年來，隨著我國電力工業的迅猛發展，大容量發電機越來越多的應用在系統中，發電機的安全正常運行直接關系到整個電力系統的連續穩定工作。特別是高壓發電機，電壓等級高，造價昂貴，結構復雜，一旦因故障遭到破壞，將會帶來波及范圍廣、檢修難度大、檢修時間長、經濟損失慘重等一系列問題。定子接地故障是發電機的一種主要故障類型，如不及時保護和處理，易引起故障點局部過熱，燒毀定子線棒及鐵芯，影響發電機正常運行。高壓發電機需要判斷單相接地點是否在本發電機定子繞組內部，便于停機處理。

現有的發電機定子接地保護方法一般采用零序基波電壓、三次諧波電壓或注入信號測量法實現。這些方法均存在弊端，故障檢測精度差，難以檢測高阻接地故障。因此急需研制并安裝高靈敏度定子接地保護，提高水電站的運行可靠性和經濟指標。

為此，本發明方法綜合利用現有各種發電機保護方法的優點，充分發揮保護技術之間的互補性，通過同種類別數據模式之間形狀相似的特性，發明一種新型的高壓發電機區內區外故障辨識方法，以滿足國際電力科學技術發展的需要。具有深遠的意義和廣闊的應用前景。

發明內容

為解決高壓發電機定子接地故障區內外判別方法精度和可靠性不高的難題，本發明提出了一種高壓發電機區內區外故障辨識方法，能更有效地區分故障狀態與非故障狀態，有效提高發電機定子接地故障保護的精度和可靠性。

本發明解決上述技術問題的技術方案包括以下步驟：

1、一種高壓發電機區內區外故障辨識方法，其特征是，包括如下步驟：

1)??采集高壓發電機正常運行時的非故障數據，采集高壓發電機在中性點非有效接地方式下、過渡電阻為金屬性接地和高阻接地情況時、故障點位于定子繞組不同位置的故障數據，非故障數據和故障數據包括由高壓發電機兩側的電流互感器采集的電流數據以及由電壓互感器采集的電壓數據，故障數據和非故障數據共包含N種模式?{X₁，X₂，…,X_N}；

2)??在線監測高壓發電機的零序電壓和三次諧波電壓，當下述啟動判據成立時則判定有接地故障發生，執行步驟3）；否則繼續在線監測高壓發電機的零序電壓和三次諧波電壓；啟動判據為；

上式中U₀為高壓發電機機端的零序電壓，為額定相電壓，U_3S為高壓發電機機端側三次諧波電壓有效值，U_3N為高壓發電機中性點側三次諧波電壓有效值；

3)??啟動保護判斷，記錄啟動保護判斷后的數據，并將其定義為第N+1種模式X_N+1，將故障數據、非故障數據和啟動保護判斷后的數據共同組成集合X，X共包含N+1種模式X={X₁，X₂，…,X_N,X_N+1}，第i種模式為X_i=(x_i1,x_i2,…,x_ip)，x_ik為第i種模式在第k個指標上的數值，i=1,2,…,N+1,k=1,2,…,p；

4)??利用下述公式計算出任意兩種模式X_i與X_j的數據分布相似性F_ij：