[發(fā)明專利]一種發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法及系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111113125.1 | 申請日： | 2021-09-23 |
| 公開（公告）號： | CN113949319A | 公開（公告）日： | 2022-01-18 |
| 發(fā)明（設計）人： | 尹項根;徐雯;王義凱;喬健;譚力銘 | 申請（專利權）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | H02P9/00 | 分類號： | H02P9/00;H02H9/08;G01R31/52;G01R31/34 |
| 代理公司： | 華中科技大學專利中心 42201 | 代理人： | 胡秋萍 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 發(fā)電機 定子 單相 接地 故障 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，包括：
S1，監(jiān)測發(fā)電機的工作狀態(tài)是否正常，并在所述工作狀態(tài)為單相接地故障時，通過在線故障定位得到故障點至中性點的繞組電動勢；
S2，計算令中性點電壓與所述繞組電動勢大小相等方向相反時需要注入中性點的注入電流，啟動零序電壓有源調控裝置向中性點注入所述注入電流以消?。?/p>
S3，消弧預設時間后，根據(jù)發(fā)電機中性點零序電壓的基頻變化量和中性點零序電流的基頻變化量計算故障電流；
S4，根據(jù)所述故障電流與設定閾值之間的關系辨識發(fā)電機單相接地故障的類型，并選取與所述類型對應的保護策略進行發(fā)電機保護。
2.如權利要求1所述的發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，所述S1中監(jiān)測發(fā)電機的工作狀態(tài)是否正常包括：
監(jiān)測發(fā)電機中性點基波零序電壓、發(fā)電機中性點三次諧波電壓和注入式定子接地保護裝置的接地過渡電阻，當所述發(fā)電機中性點基波零序電壓、發(fā)電機中性點三次諧波電壓或接地過渡電阻中的任一項大于相應整定值時，發(fā)電機的工作狀態(tài)為單相接地故障。
3.如權利要求1所述的發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，所述S2中計算得到的注入電流為：
其中，為所述注入電流，為所述繞組電動勢，YA、YB、YC分別為A、B、C相繞組對地導納，ZT為中性點接地變壓器的短路阻抗和短路損耗所對應的阻抗，YN為中性點對地導納。
4.如權利要求1所述的發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，所述S3中計算得到的故障電流為：
其中，為所述故障電流，為第一中性點零序電壓的基頻變化量，為第二中性點零序電壓的基頻變化量，為第一中性點零序電流的基頻變化量，為第二中性點零序電流的基頻變化量。
5.如權利要求4所述的發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，消弧預設時間后，所述S3中還包括：分兩次逐次減小所述注入電流的幅值，并在每次減小過程中獲取中性點零序電壓的基頻變化量和中性點零序電流的基頻變化量，得到所述和
6.如權利要求4或5所述的發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，所述S4中判斷發(fā)電機單相接地故障的類型的辨識判據(jù)為：
其中，s1為電壓設定閾值，s2為電流設定閾值。
7.如權利要求6所述的發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，所述電流設定閾值和所述電壓設定閾值分別由發(fā)電機中性點處安裝的零序電流互感器和零序電壓互感器的精度整定得到。
8.如權利要求6所述的發(fā)電機定子單相接地故障消弧方法，其特征在于，所述S4中選取與所述類型對應的保護策略進行發(fā)電機保護包括：
當所述類型為瞬時性接地故障時，停止零序電壓有源調控裝置向中性點注入電流，保護閉鎖；
當所述類型為永久性接地故障時，保護動作并切除發(fā)電機。
9.一種發(fā)電機定子單相接地故障消弧系統(tǒng)，其特征在于，包括：
監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測發(fā)電機的工作狀態(tài)是否正常，并在所述工作狀態(tài)為單相接地故障時，通過在線故障定位得到故障點至中性點的繞組電動勢；
消弧模塊，用于計算令中性點電壓與所述繞組電動勢大小相等方向相反時需要注入中性點的注入電流，啟動零序電壓有源調控裝置向中性點注入所述注入電流以消??；
故障電流計算模塊，用于消弧預設時間后，根據(jù)發(fā)電機中性點零序電壓的基頻變化量和中性點零序電流的基頻變化量計算故障電流；
保護選取模塊，用于根據(jù)所述故障電流與設定閾值之間的關系辨識發(fā)電機單相接地故障的類型，并選取與所述類型對應的保護策略進行發(fā)電機保護。
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