[发明专利]变频电动机保护采样信号处理方法

权利要求书

1.变频电动机保护装置采样信号的处理方法，在电动机和母线相连接的进线侧安装第一组CT(电流互感器)，在电动机机端安装第二组CT，在电动机中性点安装第三组CT；将所述三组CT接入一台变频电动机保护装置或着将第一组CT和第三组CT接一台普通保护装置，将第二组CT和第三组CT接入一台变频电动机保护装置；在电动机变频运行时，第二组CT和第三组CT的采样电流构成差动保护；在变频器退出、电动机工频运行时，第一组CT和第三组CT采样电流构成差动保护，其特征是：变频电动机保护装置将采集到的电流信号利用傅氏算法的正交性进行滤波，消除直流分量和各高次谐波分量的影响，采用实时频率跟踪方法，调整采样中断时间，保证每个周波采样点数固定，然后计算得到变频下相关模拟量的稳态幅值。

2.如据权利要求1所述的变频电动机保护装置采样信号的处理方法，其特征是所述第二组CT可以是磁平衡CT，直接反映电动机中性点和机端的差流，在电动机进线的中性点安装第三组CT；在电动机变频运行时，第二组的采样电流构成差动保护；在变频器退出、电动机工频运行时，第一组CT和第三组CT采样电流构成差动保护。

3.如权利要求1所述的变频电动机保护装置采样信号的处理方法，其特征是：变频电动机保护装置设有保护CT和专用测量CT，所述两个CT内部串联同时采集输入的电流信号；当电流较小时保护装置采用专用CT的测量信号进行测频，当电流较大情况下保护装置自动切换到保护CT的测量信号测频。

4.如权利要求3所述的变频电动机保护装置采样信号的处理方法，其特征是：保护CT的A相回路和专用测量CT的A相回路串联，保护CT的C相回路和专用测量CT的C相回路串联。

5.根据权利要求1所述的变频电动机保护装置采样信号据的处理方法，其特征是考虑到谐波分量和其他非周期分量的影响，变频电动机保护装置对安装在电动机机端的第二组CT采集到的机端电流信号利用傅氏算法的正交性先进行滤波，以消除直流分量和各高次谐波分量的影响。

6.如权利要求1所述的变频电动机保护装置采样信号的处理方法，其特征是：采用过零点测频算法和傅氏测频算法相结合的方式，初始采样频率则是通过过零点测频算法得到，然后采用傅氏测频算法通过初始采样频率进行迭代收敛后即可得到当前频率值。

7.根据权利要求6所述的变频电动机保护装置采样信号的处理方法，其特征是采用过零点测频算法和傅氏测频算法相结合的方式：初始采样频率则是通过过零点测频算法得到，然后采用傅氏测频算法通过初始采样频率进行迭代收敛后即可得到当前频率值；所述过零点算法即判断当采样点值大于等于零，而前一个采样点值小于零时作为一个过零点记下当前计数器值，等下一个周波检测到另一个过零点时通过计数器值可以得到实际波形的频率。

8.如权利要求7所述的变频电动机保护装置采样信号的处理方法，其特征是：傅氏测频算法表达如下：

假设某信号x(t)表示为：

x(t)＝x_msin(α+2πft)

设当前时刻对应的相角为th1，幅值为u1，2点前采样时刻对应的相角为th2，幅值为u2，则

sin(th2-th1)]]>

=u2sin(th2)u1cos(th1)-u2cos(th2)u1sin(th1)u1u2]]>

其中：u1sin(th1)、u1cos(th1)、u2sin(th2)、u2cos(th2)分别对应其离散傅里叶瞬时值；当相角差较小时，sin(th2-th1)＝th2-th1，而th2-th1即相角差对应的频差，通过初始采样频率进行迭代收敛后即可得到当前频率值。