三次諧波增量制動專用定子匝間保護的製作方法
2023-10-04 02:33:39 2
專利名稱：三次諧波增量制動專用定子匝間保護的製作方法
技術領域：
本發明涉及電力系統領域中繼電保護方法，具體講是涉及一種三次諧波增 量制動專用定子匝間保護。屬於電力自動化技術領域。
背景技術：
大型發電機組是現代電力系統最重要的組成部分之一，它造價昂貴，結構 複雜， 一旦故障，檢修難度大，時間長，給國民經濟造成的直接和間接經濟損 失巨大。因此，對機組保護裝置提出了更高的要求。
對於大型發電機組，定子繞組同槽上下層同相的比例較大。由於定子水內 冷線圈的漏水，造成絕緣的破壞或者由於機內密封性差，端部引線積油、積塵 以及振動等均可能引發匝間短路。對於中性點側只引出三個端子的發電機，沒 有條件裝設橫差保護， 一般採用縱向零序電壓原理保護來反應匝間短路。但傳 統的僅反應縱向零序電壓的匝間短路保護存在靈敏度不高，且外部短路時容易 誤動的缺點。
發明內容
為解決現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種能更靈敏更準確的判 別定子繞組匝間故障，同時防止外部短路的誤動的三次諧波增量制動專用定子 匝間保護。
為實現上述發明目的，本發明是通過以下的技術方案來實現的
一種三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在於通過反映發電機縱 向零序電壓基波分量，並利用其三次諧波增量作為制動量，來鑑別發電機匝間 短路；包含以下步驟發電機機端專用TV的開口三角形輸出分兩路輸入至保護裝置， 一路為零序電壓基波通道， 一路為零序電壓三次諧波通道；基波通道採
用硬體濾波及軟體傅氏算法濾除三次諧波分量，三次諧波通道採用硬體濾波電路及軟體傅氏算法濾除基波分量；基波分量與三次諧波分量採用比例制動特性 構成發電機匝間保護的靈敏段判據；靈敏段判據與只反映基波零序電壓的次零 敏段判據以及採用電壓平衡原理的TV斷線閉鎖、負序功率方向閉鎖一起構成完 整的發電機定子匝間保護動作邏輯。
前述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在於所述的基波分量 與三次諧波分量採用比例制動特性構成發電機匝間保護的靈敏段判據，動作判 據為
complex formula see original document page 5
式中3U0、 3U0.3l,分別為為零序電壓基波和三次諧波的計算值；
3U0.3l為定值靈敏段動作電壓定值；K為三次諧波制動係數;U0.3為
三次諧波額定值。
前述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在於所述的只反映基 波零序電壓的次零敏段判據，動作判據為3U0>3UOh
式中3U0為零序電壓基波計算值；3f^為次靈敏段動作電壓定值。 前述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在於所述的採用電壓平衡原理的TV斷線閉鎖，其原理為通過比較兩組TV的壓差，並結合負序電壓
來判別哪一組TV斷線。
前述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在於所述的採用電壓
平衡原理的TV斷線閉鎖，對專用TV和普通TV進行比較，當專用TV與普通
TV的壓差大於定值且普通TV的負序電壓小於定值，則判為專用TV斷線；而 普通TV的負序電壓大於定值，則判為普通TV斷線。
本發明的有益效果是本發明具有較高的靈敏度，可反映輕微的定子匝間
短路，而在外部故障時，由於存在制動，防誤動的可靠性高。
圖1是三次諧波增量制動專用定子匝間保護交流接入迴路示意圖
圖2是三次諧波增量制動專用定子匝間保護邏輯框圖3是採用電壓平衡原理的TV斷線閉鎖的邏輯框圖。
具體實施方案
以下結合附圖，對本發明作具體的說明如下
三次諧波增量制動專用定子匝間保護的交流接入迴路如圖1所示。發電機 機端專用TV開口三角形的輸出分兩路進入保護裝置，一路是零序電壓基波通道， 一路是零序電壓三次諧波通道。基波通道和三次諧波通道相互獨立，採用硬體 濾波迴路和軟體傅氏濾波算法濾去零序電壓基波通道的三次諧波分量，濾去三 次諧波電壓通道的基波分量。保護採用兩段式靈敏段和次靈敏段。次靈敏段 僅反應基波零序電壓的大小，其動作判據如下式complex formula see original document page 6式中3U。為基波零序電壓計算值；3UohA為次靈敏段動作電壓定值。
靈敏段採用三次諧波增量制動的方式，三次諧波增量與基波零序電壓採用
比例制動的特性，其動作判據如下式所示
complex formula see original document page 6 式中3U。、 3UO30,分別為為零序電壓基波和三次諧波的計算值
3U,為定值靈敏段動作電壓定值；^為三次諧波制動係數；C/。^為
三次諧波額定值。
為防止專用TV —次斷線時保護誤動，引入採用電壓平衡原理的TV斷線閉
鎖。其邏輯框圖如圖3所示。
圖中ΔUab，ΔUbc,ΔUca——專用TV與普通TV二次同名相間電壓之差；
max{|ΔUab||ΔUbc||ΔUca|}-取ΔUab,ΔUbc,ΔUca中的最大者；
ΔU——整定壓差；
U2——普通TV負序電壓
其原理為通過比較兩組TV的壓差，並結合負序電壓來判別哪一組TV斷線。 對專用TV和普通TV進行比較，當專用TV與普通TV的壓差大於定值且普通 TV的負序電壓小於定值，則判為專用TV斷線；而普通TV的負序電壓大於定 值，則判為普通TV斷線。
另外，為防止區外故障或其他原因(例如，專用TV迴路有問題)產生的縱 向零序電壓使保護誤動，引入負序功率方向閉鎖。負序功率方向判據採用開放 式(即允許式)閉鎖。靈敏段判據與只反映基波零序電壓的次零敏段判據以及 採用電壓平衡原理的TV斷線閉鎖、負序功率方向閉鎖一起構成完整的發電機定 子匝間保護動作邏輯。完整的保護邏輯框圖如圖2所示。
以上已以較佳實施例公布了本發明，然其並非用以限制本發明，凡採用等 同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。
權利要求
1、三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在於通過反映發電機縱向零序電壓基波分量，並利用其三次諧波增量作為制動量，來鑑別發電機匝間短路；包含以下步驟發電機機端專用TV的開口三角形輸出分兩路輸入至保護裝置，一路為零序電壓基波通道，一路為零序電壓三次諧波通道；基波通道採用硬體濾波及軟體傅氏算法濾除三次諧波分量，三次諧波通道採用硬體濾波電路及軟體傅氏算法濾除基波分量；基波分量與三次諧波分量採用比例制動特性構成發電機匝間保護的靈敏段判據；靈敏段判據與只反映基波零序電壓的次零敏段判據以及採用電壓平衡原理的TV斷線閉鎖、負序功率方向閉鎖一起構成完整的發電機定子匝間保護動作邏輯。
2、 根據權利要求1所述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在 於所述的基波分量與三次諧波分量採用比例制動特性構成發電機匝間保護的靈 敏段判據，動作判據為式中3仏、3t/,分別為為零序電壓基波和三次諧波的計算值；36V為定值靈敏段動作電壓定值；尺:為三次諧波制動係數；{/。3，為三次諧波額定值。
3、 根據權利要求1所述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在 於所述的只反映基波零序電壓的次零敏段判據，動作判據為式中3f/。為零序電壓基波計算值；3f^為次靈敏段動作電壓定值。
4、 根據權利要求l所述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在於所述的採用電壓平衡原理的TV斷線閉鎖，其原理為通過比較兩組TV的壓差， 並結合負序電壓來判別哪一組TV斷線。
5、根據權利要求4所述的三次諧波增量制動專用定子匝間保護，其特徵在 於所述的採用電壓平衡原理的TV斷線閉鎖，對專用TV和普通TV進行比較， 當專用TV與普通TV的壓差大於定值且普通TV的負序電壓小於定值，則判為 專用TV斷線；而普通TV的負序電壓大於定值，則判為普通TV斷線。
全文摘要
本發明涉及一種三次諧波增量制動專用定子匝間保護，通過反映發電機縱向零序電壓基波分量，並利用其三次諧波增量作為制動量，來鑑別發電機匝間短路；包含發電機機端專用TV的開口三角形輸出分兩路輸入至保護裝置，一路零序電壓基波通道，一路零序電壓三次諧波通道；採用硬體濾波及軟體傅氏算法濾除基波通道的三次諧波分量，濾除三次諧波通道的基波分量；基波分量與三次諧波分量採用比例制動特性構成發電機匝間保護的靈敏段判據；靈敏段判據與次零敏段判據以及TV斷線閉鎖、負序功率方向閉鎖一起構成完整的發電機定子匝間保護動作邏輯。本發明具有較高的靈敏度，可反映輕微的定子匝間短路，而在外部故障時，由於存在制動，防誤動的可靠性高。
文檔編號H02H7/06GK101202436SQ200710191300
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月14日 優先權日2007年12月14日
發明者吳濟安, 莉 李 申請人:國電南京自動化股份有限公司