[发明专利]定子接地保护装置采样数据窗宽度的获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统保护及测量，具体说是一种定子接地保护装置采样数据窗宽度的获取方法。

背景技术

注入低频电压式定子接地保护是利用外加低频电压源作为特征电气量的定子绕组单相接地保护。它不仅可以反映定子绕组绝缘的均匀下降，对绝缘老化起到监督作用，而且可以在发电机处于停机状态或启动、停机过程中提供保护，它的基本原理就是由电压互感器的开口三角绕组或发电机中性点接地变压器副方注入低频电压，通过采样已知电阻的电压U_m和电流I_m从而计算出定子绕组的接地电阻值。所以想要得到准确的接地电阻值，就必须保证测量值U_m和I_m真实稳定，U_m和I_m是通过一个采样数据窗宽度内的采样瞬时值经过平均计算得到的。

目前，针对注入低频电压式定子接地保护，不足之处在于针对不同额定转速的发电机根据经验值采用了固定相同的采样数据窗宽度来计算上述的U_m和I_m，而发电机运行过程中，发电机定子及其相关元件的接地电抗和耦合电抗是会随着转子旋转而变化的，如果计算采样数据窗宽度与转子旋转周期不相等，就将造成采样电压U_m和电流I_m失真，那么最终导致计算电阻不准确，保护不能正确动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种定子接地保护装置采样数据窗宽度的获取方法，选取适当的采样数据窗宽度，克服了注入低频电压式定子接地保护采样电压Um和电流Im失真的不足。

定子接地保护装置采样数据窗宽度的获取方法，其特征是：所述定子接地保护是注入低频电压式定子接地保护，其采样数据窗宽度按照以下算式获得：

T = 1/n

L = NT

式中n为该定子接地保护对象的发电机的额定机械转速，T为转子旋转周期，N为自然数，L为该定子接地保护装置计算采样数据窗宽度。

作为一种优化方案，所述自然数N=1，即采样数据窗宽度L=T=1/n。

由于发电机运行过程中，发电机定子及其相关元件的接地电抗和耦合电抗会随着转子旋转呈现周期性变化特性，计算采样数据窗长度与发电机转子旋转周期保持一致，可保证不同数据窗取得的采样平均值更加趋近真实也更加稳定，从而保证接地电阻计算值更加真实稳定，并且计算简单，易于实现。

具体实施方式

发电机运行过程中，发电机定子及其相关元件的接地电抗和耦合电抗是会随着转子旋转而变化，也就是说定子及其相关组件的本身的接地电抗和耦合电抗，在转子的旋转周期内，并不是固定的。注入低频电压式定子接地保护是利用外加低频电压源作为特征电气量的定子绕组单相接地保护。它不仅可以反映定子绕组绝缘的均匀下降，对绝缘老化起到监督作用，而且可以在发电机处于停机状态或启动、停机过程中提供保护，它的基本原理就是由电压互感器的开口三角绕组或发电机中性点接地变压器副方注入低频电压，通过采样已知电阻的电压U_m和电流I_m从而计算出定子绕组的接地电阻值。所以想要得到准确的接地电阻值，就必须保证测量值U_m和I_m真实稳定，U_m和I_m是通过一个采样数据窗宽度内的采样瞬时值经过平均计算得到的。

如果计算采样数据窗宽度与转子旋转周期不相等，就将造成采样电压U_m和电流I_m失真，那么最终导致计算电阻不准确，保护不能正确动作。

本发明所述的定子接地保护是注入低频电压式定子接地保护，在已知发电机额定转速的前提下，只需得到发电机转子旋转周期，即可作为注入低频电压式定子接地保护装置计算采样数据窗宽度。

发电机的额定转速利用公式

T = 1/n

来确定发电机转子旋转周期T，利用算式

L = NT

来确定注入低频电压式定子接地保护装置计算采样数据窗宽度L。

如果取的自然数太大，就会造成数据采样点增多或数据采样点间隔加长，前者采样数据过多，计算负荷增大，造成计算资源浪费；后者单周期采样数据点过少，造成计算不准确，因此优化方案取N=1，即采样数据窗宽度L=T=1/n。