[發明專利]一種交流勵磁同步電機勵磁繞組相間短路故障的保護方法和系統

有效

• 申請號: 201711131112.0
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107658852B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 王光;王洪林;王凱;陳俊;張琦雪
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085;H02H3/093
• 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;張倩倩

1.一種交流勵磁同步電機勵磁繞組相間短路故障的保護方法，其特征是，包括：

S1，實時采集電機三相勵磁繞組的電流；

S2，根據實時采集的電流值計算三相勵磁繞組電流的瞬時值絕對值，以及三相勵磁繞組電流的有效值；

S3，設定電流瞬時值的過流門檻值和電流有效值的過流門檻值；

定義：電流瞬時值越限判據為，所述三相勵磁繞組電流的瞬時值絕對值的最大值，超過電流瞬時值的過流門檻值；電流有效值越限判據為，所述三相勵磁繞組電流的有效值的最大值，超過電流有效值的過流門檻值；

S4，定義延時計數器的延時定值；

利用延時計數器對滿足電流瞬時值越限判據，或不滿足電流瞬時值越限判據，但滿足電流有效值越限判據的時間進行累加計數；對同時不滿足電流瞬時值越限判據以及電流有效值越限判據的時間進行累減計數；

當延時計數器值大于0時，過流保護啟動；

當累加至延時計數器值大于延時定值時，過流保護動作；

當累減至延時計數器值等于或小于0時，過流保護啟動返回；

S4中，利用延時計數器決定保護啟動、動作或啟動返回包括步驟：

S41，將S2得到的三相勵磁繞組電流瞬時值絕對值的最大值與設定的電流瞬時值過流門檻值進行比較，若滿足電流瞬時值越限判據，則延時計數器值累加計數，同時過流保護啟動，然后轉至步驟S43，若不滿足則轉至步驟S42；

S42，將S2得到的三相勵磁繞組電流有效值的最大值與設定的電流有效值過流門檻值進行比較，若滿足電流有效值越限判據，則延時計數器值累加計數，同時過流保護啟動，然后轉至步驟S43，若不滿足則延時計數器值累減計數，轉至步驟S44；

S43，判斷延時計數器值是否大于延時定值，若是則過流保護動作，若否則轉至步驟S41進行下一時刻的判斷；

S44，判斷延時計數器值是否小于或等于0，若是則過流保護啟動返回，若否則轉至步驟S41進行下一時刻的判斷。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，S1中，電機三相勵磁繞組的電流通過電子式電流互感器或霍爾電流互感器采集得到。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，S2中，勵磁繞組電流瞬時值絕對值為通過電流互感器采集到的電流當前值的絕對值；勵磁繞組電流有效值為采用傅氏算法或者均方根算法根據當前時刻之前一個電氣周期的實時電流值計算出的電流有效值。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，電流瞬時值的過流門檻值為勵磁繞組正常工作時電流瞬時值絕對值的1.2~2倍，電流有效值的過流門檻值為勵磁繞組正常工作時有效電流的1.2~2倍。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征是，延時計數器的延時定值為0.1s~10s。

6.一種交流勵磁同步電機勵磁繞組相間短路故障的保護系統，其特征是，包括：

實時電流采集模塊，用于實時采集電機三相勵磁繞組的電流；

電流瞬時值計算模塊，用于根據實時采集的電流值計算三相勵磁繞組電流的瞬時值絕對值；

電流有效值計算模塊，用于根據實時采集的電流值計算三相勵磁繞組電流的有效值；

過流門檻值設定模塊，用于設定電流瞬時值的過流門檻值和電流有效值的過流門檻值；

延時定值設定模塊，用于設定延時計數器的延時定值；

以及邏輯判斷和決策模塊，用于根據計算得到的三相勵磁繞組電流瞬時值絕對值和電流有效值，判斷和決策過流保護是否需要啟動、動作或啟動返回：

定義電流瞬時值越限判據為計算得到的三相電流瞬時值絕對值的最大值超過電流瞬時值的過流門檻值，電流有效值越限判據為計算得到的三相勵磁繞組電流有效值的最大值超過電流有效值的過流門檻值；

利用延時計數器對滿足電流瞬時值越限判據，或不滿足電流瞬時值越限判據，但滿足電流有效值越限判據的時間進行累加計數；對同時不滿足電流瞬時值越限判據以及電流有效值越限判據的時間進行累減計數；

當延時計數器值大于0時，使得過流保護啟動；

當累加至延時計數器值大于延時定值時，使得過流保護動作；

當累減至延時計數器值等于或小于0時，使得過流保護啟動返回。