[發明專利]一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護方法和裝置

有效

• 申請號: 201811343374.8
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109245049B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 王凱;張琦雪;王光;高蘇杰;張正平;常玉紅;衣傳寶;陳俊;裴哲義;馬珂;胡清娟;樊玉林;牛翔宇;王勇;廖志軍;王洪林;鐘守平
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;國網新源控股有限公司;國家電網有限公司;國網江西省電力有限公司
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085;H02H3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護方法，其特征是，包括如下步驟：

(1)實時采集電機轉子繞組三相電流信號；

(2)對實時采集的電機轉子繞組三相電流的瞬時值分別進行過流判別，生成每相反映瞬時過流狀態的方波信號；

(3)測量轉子繞組電流信號周期，取該周期的一半時長為數據窗，實時計算方波信號在該數據窗內的占空比，即高電平狀態持續時長與數據窗的比值；

(4)對保護延時計數器進行計數處理：某一時刻，若任一方波信號為高電平，或步驟(3)任一方波信號的占空比大于門檻，則對延時計數器進行累加計數，反之進行累減計數；

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預設的延時定值時，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。

2.根據權利要求1所述的一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護方法，其特征是，步驟(1)中所述的電機轉子繞組三相電流，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所述的一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護方法，其特征是，步驟(2)中所述的方波信號的生成方法具體是，將電機轉子繞組三相電流瞬時值的絕對值分別與過流保護定值進行比較，生成三個方波信號R_a、R_b、R_c，計算公式為：

式中，R_x為生成的方波信號，相別x＝a、b、c；i_x為某一相電流值，相別x＝a、b、c；i_set為過流保護定值。

4.根據權利要求3所述的一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護方法，其特征是，步驟(2)中所述的過流保護定值為電機正常工作時轉子繞組電流最大值的1.1～2倍。

5.根據權利要求1所述的一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護方法，其特征是，步驟(3)中所述的轉子繞組電流信號周期的測量方法采用過零點算法。

6.根據權利要求1所述的一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護方法，其特征是，步驟(4)中所述的延時計數器的延時定值為0.1s～10s。

7.一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護裝置，其特征是，包括

電流采集模塊，用于實時采集電機轉子繞組三相電流信號；

電流方波生成模塊，用于對實時采集的電機轉子繞組三相電流的瞬時值分別進行過流判別，生成每相反映瞬時過流狀態的方波信號；

占空比計算模塊，用于測量轉子繞組電流信號周期，取該周期的一半時長為數據窗，實時計算方波信號在該數據窗內的占空比，即高電平狀態持續時長與數據窗的比值；

邏輯判斷和決策模塊，用于利用保護延時計數器根據電流方波信號和占空比計算模塊的結果進行計數處理，判斷和決策過流保護是否需要啟動、動作或啟動返回；

對保護延時計數器進行計數處理的具體方法為：某一時刻，若任一方波信號為高電平，或占空比計算模塊中任一方波信號的占空比大于門檻，則對延時計數器進行累加計數，反之進行累減計數；

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預設的延時定值時，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。

8.根據權利要求7所述的一種交流勵磁同步電機轉子繞組過電流保護裝置，其特征是，電流采集模塊中所述的電機轉子繞組三相電流，通過電子式電流互感器或霍爾電流互感器采集得到。