[发明专利]发电机定子单相接地故障自适应判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电学领域，更具体的说涉及一种发电机定子接地故障的判别方法。

背景技术

电力系统中的发电机定子绕组单相接地时，通过接地故障点的电流为发电机所在系统中总的电容电流；此电流若太大，会将定子铁心烧一个大洞，难以修复，致使整个发电机报废。再者，大容量发电机定子绕组单相接地故障时还会产生弧光过电压，过电压太大也会危及发电机绝缘造成重大危害。大容量发电机为了降低单相接地故障时的弧光过电压，常采用发电机中性点经配电变压器的接地方式，但这种措施反而又加大了单相接地故障时的接地电流。因此要求在发电机定子绕组内部任一点单相接地故障时若接地电流大于规程规定的允许电流时，发电机定子接地保护装置能可靠地快速动作将发电机跳开，保证发电机安全，为了解决这一问题，目前多数保护方法是采用外加20Hz电源，提前设定发电机定子绕组单项接地故障点与发电机中性点之间的绕组匝数占该项总绕组匝数之比α，即α在保护过程中是固定不变的，而整定值是假设α等于某一个值时，定子单相接地故障、接地电流I等于允许电流I_允的条件下计算出来的。也就是说，这种保护的动作特性(水平直线)只能保证α为已知的这一个点单相接地故障的情况下当I≥I_允时保护才动作，只在这一个点保护的动作特性才符合要求。而在α大于设定值的所有点发生单相接地故障时，I已经大于I_允了，但R_g仍远大于R_g.ser，保护不动作，发电机不跳闸，换言之当α大于设定值情况下，发生单相接地故障时，传统外加20Hz电源定子接地保护不符合要求。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种自适应调整R_g.set的发电机定子单项接地故障判别方法。

为达到上述目的，本发明发明发电机定子单项接地故障判别方法采用的总体技术方案包括如下步骤：

(1)、测量，R_g的值；

(2)、将，R_g代入

中求得R_g.set；

(3)、判别|R_g|-|R_g.set|≤0，若成立，则启动保护，否则返回步骤(1)。

由步骤(2)中的R_g.set关系式可知R_g.set的实时值自适应地自动跟随着U_od实时值的变化而变化，又因为U_od＝αU_相，而在发电机单相接地故障时，三个相电压及三个线电压仍维持对称关系，只是三相对地电压及中性点对地电压与正常运行时的值不同，因此U_相可视为常数，则U_od与α成正比关系，所以R_g.set随着α的增大而增大，提高了发电机定子单项接地故障判别的灵敏度。

附图说明

图1传统外加20Hz定子接地保护动作特性；

图2自适应外加20Hz发电机定子单项接地故障识别的方法的动作特性。

具体实施方式

图1为假设发电机定子绕组单项接地故障点与发电机中性点之间的绕组匝数占该项总绕组匝数之比α为0.2时定子单相接地故障、接地电流(I)等于允许电流(I_允)的条件下计算出来的，水平直线的阴影侧为保护的动作区，阴影侧表示：不管接地点的位置α等于多少，定子单相接地故障时，传统外加20Hz定子接地保护测量的接地点的电阻R_g若小于整定值R_g.set，即绝缘强度降低，保护动作于跳闸。因此这种保护的动作特性呈水平直线，只能保证α＝0.2这一个点单相接地故障的情况下当I≥I_允时保护才动作，只在这一个点保护的动作特性才符合要求。而在α＞0.2的所有点发生单相接地故障时，I已经大于I_允了，但R_g仍远大于R_g.set，保护不动作，发电机不跳闸，大的接地电流会把定子铁心烧出一个大洞，无法修补，使整个发电机报废，换言之在α＞0.2单相接地故障时，传统的外加20Hz定子接地保护不符合要求，这是该传统保护的缺点。

图2为采用本发明的方案时保护动作特性图，本发明的整定值的数学模型为下式：

式中：