[發明專利]發電機定子繞組單相接地故障位置定位方法

有效

• 申請號: 201810238653.1
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108490304B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 毛錦榮;張琦雪;桂林;楊勁松;黃獻生;陳俊;殷林鵬;程浪;王光;王祥珩;壩紅偉
• 申請（專利權）人: 華能集團技術創新中心有限公司;華能瀾滄江水電股份有限公司;南京南瑞繼保電氣有限公司;清華大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.發電機定子繞組單相接地故障位置定位方法，其特征是，采用如下步驟：

步驟一、在發電機機端模擬接地故障，計算特征參數R_eq和X_Ceq；其中，R_eq是無故障情況下發電機定子繞組側對地的等值電阻，X_Ceq是無故障情況下發電機定子繞組側對地的工頻頻率下的等值容抗；

步驟二、根據發電機定子繞組聯接圖，計算各線棒末端的基波電壓相量；

步驟三、定子繞組單相接地故障發生之后，根據故障時的機端三相電壓波形數據，計算三相基波電壓和基波零序電壓；如果基波零序電壓有效值小于設定的定值門檻，則結束定子繞組單相接地故障位置定位的判別，否則進入步驟四；

步驟四、判別定子繞組單相接地故障的故障相；

步驟五、設故障相定子繞組各個分支內部的線棒末端發生接地故障，根據所述特征參數和所述各線棒末端的基波電壓相量計算這些故障條件下的基波零序電壓，與實際故障的基波零序電壓進行比較，判別故障位置。

2.如權利要求1所述的發電機定子繞組單相接地故障位置定位方法，其特征是步驟一中所述的發電機機端模擬接地故障的方法是采用如下步驟：

(1)選擇一個接地過渡電阻R_F,TEST，在發電機零起升壓之前，將接地過渡電阻R_F,TEST接到機端A相對地的回路中；

(2)發電機帶上主變壓器低壓側，零起升壓至30％～100％額定電壓，發電機空載運行，不并網，電壓穩定之后，記錄發電機機端三相電壓；

(3)發電機勵磁系統逆變滅磁、停機。

3.如權利要求2所述的發電機定子繞組單相接地故障位置定位方法，其特征是步驟(1)中所述的接地過渡電阻R_F,TEST等于50％～200％的容抗X_C，其中容抗X_C是發電機定子繞組側對地電容設計值所對應的容抗值。

4.如權利要求2所述的發電機定子繞組單相接地故障位置定位方法，其特征是步驟一中所述的計算特征參數的方法是采用如下步驟：

(4)根據所述步驟(2)中記錄的模擬接地故障時的發電機機端三相電壓，計算機端三相基波電壓和基波零序電壓

(5)計算機端A相到發電機中性點之間的基波電壓計算公式為：

(6)使用下述公式計算特征參數R_eq和X_Ceq：

式中，R_F,TEST是接地過渡電阻，是步驟(5)中計算的機端A相到發電機中性點之間的基波電壓，是步驟(4)當中計算的基波零序電壓，函數Re()表示取復數的實部，函數Im()表示取復數的虛部。

5.如權利要求1所述的發電機定子繞組單相接地故障位置定位方法，其特征是步驟二中所述的計算各線棒末端的基波電壓相量的方法是：根據發電機定子繞組聯接圖，確定A相第i分支第k個線棒的基波電壓確定B相第i分支第k個線棒的基波電壓確定C相第i分支第k個線棒的基波電壓各線棒的基波電壓有效值相同，為E_slot，相位與線棒所在槽位相關，各個分支繞組中的各線棒的基波電壓疊加之后等于所在相的基波電壓，且使A相的基波電壓相角為0deg；然后根據線棒的聯接關系，從中性點為起始點，將同相同分支相關線棒的基波電壓相加，得到各線棒末端的基波電壓，其中A相第i分支第k個線棒末端的基波電壓為B相第i分支第k個線棒末端的基波電壓為C相第i分支第k個線棒末端的基波電壓為

6.如權利要求1所述的發電機定子繞組單相接地故障位置定位方法，其特征是，步驟三的具體方法是：定子繞組單相接地故障發生之后，從發電機保護裝置或者故障錄波裝置中讀取故障時的機端三相電壓波形數據，采用全周波的傅立葉級數計算方法，計算出三相基波電壓和基波零序電壓且使的相角為0deg；如果基波零序電壓有效值U₀小于設定的定值門檻U_0,set，則結束定子繞組單相接地故障位置定位的判別，否則進入步驟四。