发明名称 双周期可调节的变极性方波电压式转子接地保护方法
摘要 本发明公开了一种双周期可调节的变极性方波电压式转子接地保护方法,属于发电机转子接地保护技术领域。其特征在于:方波电压极性变换周期可调节和直流分量采样计算的窗口周期可调节。通过检测发电机转子绕组对地电容的充放电时间来调节注入式方波电压的极性变换周期,从而避免因对地电容的充放电暂态过程带来的干扰。通过检测发电机转子偏心及磁极不对称造成的低频分量的波动周期,调节直流分量采样计算的窗口周期,从而避免因转子偏心及磁极不对称产生的低频分量带来的干扰。
申请公布号 CN102185280B 申请公布日期 2014.05.28
申请号 CN201110083314.9 申请日期 2011.04.02
申请人 国电南瑞科技股份有限公司 发明人 李哲;季学军;仇新宏;王煜
分类号 H02H7/06(2006.01)I 主分类号 H02H7/06(2006.01)I
代理机构 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人 董建林
主权项 1.一种周期可调节的变极性方波电压式转子接地保护方法,其特征在于:方波电压极性变换周期可调节,通过检测发电机转子绕组对地电容的充放电时间来调节注入式方波电压的极性变换周期的方法分为手动调节和自动调节两种方式;一、手动调节方式:(1)、在转子接地保护装置投运前,将方波电压极性变换周期定值整定到最大值,(2)、手动录取采样波形,(3)、根据录波显示的波形,判断出转子绕组对地电容充放电时间,确定合适的时间常数作为方波电压极性变换周期的定值,在手动调节方式时,所述转子接地保护装置具备手动录波功能,并具有方波电压极性变换周期的定值整定功能;二、自动调节方式:(1)、为了消除转子绕组对地电容充放电暂态特性的影响,保护程序在方波电压极性变换后,不断地检测dUm/dt的变化,当dUm/dt≈0时,说明转子绕组对地电容的充放电暂态过程已经完成,Um处于稳态情况,(2)、对Um进行采样,计算转子对地电阻值,公式如下:<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>R</mi><mi>g</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>U</mi><mi>e</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>R</mi><mi>m</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>U</mi><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><msubsup><mi>U</mi><mi>m</mi><mo>&prime;</mo></msubsup></mrow></mfrac><mo>-</mo><msub><mi>R</mi><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>R</mi><mi>v</mi></msub><mn>2</mn></mfrac></mrow></math>]]></maths>其中:R<sub>g</sub>是转子接地电阻,U<sub>e</sub>是注入方波电压的幅值,U<sub>m</sub>是当注入方波电压极性为正时的测量电压,U'<sub>m</sub>是当注入方波电压极性为负时的测量电压,R<sub>m</sub>是测量电阻,R<sub>v</sub>是大功率电阻,(3)、进行下一周期的方波电压极性变换,实现方波极性变换周期的自动调节;直流分量采样计算的窗口周期可调节,通过检测发电机转子偏心及磁极不对称造成的低频分量的波动周期来调节直流分量采样计算的窗口周期的方法分为手动调节和自动调节两种方式;一、手动调节方式:(1)、在保护装置投运前,将直流分量采样计算窗口周期的定值整定到最大值,(2)、手动录取采样波形,(3)、根据录波显示的波形,判断出电机转子偏心及磁极不对称造成的低频分量的波动周期,将直流分量采样计算窗口周期定值整定为低频分量的波动周期或其整数倍,在手动调节方式时,所述转子接地保护装置应具备手动录波功能,并具有直流分量采样计算窗口周期的定值整定功能;二、自动调节方式:(1)、将发电机的机端电压接入转子接地保护装置,转子接地保护装置的频率测量模块测出发电机的当前频率f,(2)、然后根据发电机组的极对数n,求出发电机的当前转速v=f/n,(3)、将T=1/v作为直流分量采样计算窗口周期,对Um进行计算,公式如下:<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>U</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>T</mi></mfrac><msubsup><mo>&Integral;</mo><mn>0</mn><mi>T</mi></msubsup><msub><mi>u</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>dt</mi></mrow></math>]]></maths>其中:U<sub>m</sub>是测量电压的直流分量,T是采样计算窗口周期,u<sub>m</sub>(t)是测量电压的采样瞬时值,使直流分量采样计算窗口周期T取为低频分量的波动周期或其整数倍,消除低频分量的干扰,在自动调节方式中,所述转子接地保护装置上加装了机端电压的频率测量模块。
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