[發明專利]變速抽水蓄能機組轉子繞組單相接地故障的判別方法

在審

• 申請號: 202010735823.4
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN114002614A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王凱;雷體鈞;王光;衣傳寶;閆偉;梁廷婷;王洪林;陳曉剛
• 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;國網浙江省電力有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

1.變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是，包括步驟：

(1)采樣轉子繞組三相對地電壓；

(2)將三相對地電壓兩兩相減計算三個線電壓，并計算三個線電壓的基波分量有效值；

(3)計算三相對地電壓的總有效值和基波分量有效值，進而得到諧波分量有效值；

(4)當同時滿足以下三個條件時認為發生接地故障：①、三個線電壓的基波分量有效值大于門檻定值，②、三相對地電壓的諧波分量有效值均低于低定值門檻或者均高于高定值門檻，③、①和②持續滿足的時間超過延時定值；否則認為未發生接地故障。

2.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是：步驟(1)中轉子繞組三相對地電壓的采集方法是：在機組交流勵磁系統的機側安裝電子式電壓互感器或霍爾式電壓互感器，輸出表征轉子電壓大小的數字量信號或模擬量信號。

3.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是：步驟(2)中三個線電壓的計算方法為：u_ab＝u_a-u_b，u_bc＝u_b-u_c，u_ca＝u_c-u_a，其中，u_a、u_b、u_c為轉子繞組三相對地電壓，u_ab、u_bc、u_ca為轉子繞組三個線電壓。

4.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是：步驟(2)中線電壓的基波分量有效值和步驟(3)中三相對地電壓的基波分量有效值的計算方法是：采用數字式低通濾波算法或模擬式低通濾波電路的濾波處理，分離出線電壓/三相對地電壓中的基波分量，然后采用均方根算法或傅氏算法計算基波分量有效值。

5.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是：步驟(3)中三相對地電壓的諧波分量有效值的計算公式為：其中，U_h,a、U_h,b、U_h,c分別為三相對地電壓的諧波分量的有效值，U_all,a、U_all,b、U_all,c分別為三相對地電壓的總有效值，U_l,a、U_l,b、U_l,c分別為三相對地電壓的基波分量有效值。

6.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的保護方法，其特征是：步驟(4)中所述的門檻定值取正常運行時轉子最低工作電壓的0.6～0.9倍。

7.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是：步驟(4)中所述的低定值門檻取正常運行時三相對地電壓諧波分量的0.5～0.8倍。

8.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是：步驟(4)中所述的高定值門檻取正常運行時三相對地電壓諧波分量的1.2～1.5倍。

9.如權利要求1所述的變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別方法，其特征是：步驟(4)中所述的延時定值取值范圍為0.5～10s。

10.變速抽水蓄能機組轉子繞組接地故障的判別裝置，其特征是：該判別裝置包括采樣模塊、總有效值計算模塊、線電壓計算模塊、基波分量計算模塊、諧波分量計算模塊以及判別模塊，其中：

采樣模塊，采樣轉子繞組三相對地電壓；

總有效值計算模塊，計算采樣模塊輸出的三相對地電壓的總有效值；

線電壓計算模塊，將三相對地電壓兩兩相減計算三個線電壓；

基波分量計算模塊，計算三個線電壓的基波分量有效值以及三相對地電壓的基波分量有效值；

諧波分量計算模塊，根據三相對地電壓的總有效值和三相對地電壓的基波分量有效值計算三相對地電壓的諧波分量有效值；

判別模塊，根據三個線電壓的基波分量有效值、三相對地電壓的諧波分量有效值判別是否發生基地故障；判別依據為：當同時滿足以下①、②和③時認為發生接地故障：①、三個線電壓的基波分量有效值大于門檻定值，②、三相對地電壓的諧波分量有效值均低于低定值門檻或者均高于高定值門檻，③、①和②持續滿足的時間超過延時定值；否則認為未發生接地故障。