[发明专利]发电机定子绕组单相接地故障位置定位方法

权利要求书

1.发电机定子绕组单相接地故障位置定位方法，其特征是，采用如下步骤：

步骤一、在发电机机端模拟接地故障，计算特征参数R_eq和X_Ceq；其中，R_eq是无故障情况下发电机定子绕组侧对地的等值电阻，X_Ceq是无故障情况下发电机定子绕组侧对地的工频频率下的等值容抗；

步骤二、根据发电机定子绕组联接图，计算各线棒末端的基波电压相量；

步骤三、定子绕组单相接地故障发生之后，根据故障时的机端三相电压波形数据，计算三相基波电压和基波零序电压；如果基波零序电压有效值小于设定的定值门槛，则结束定子绕组单相接地故障位置定位的判别，否则进入步骤四；

步骤四、判别定子绕组单相接地故障的故障相；

步骤五、设故障相定子绕组各个分支内部的线棒末端发生接地故障，根据所述特征参数和所述各线棒末端的基波电压相量计算这些故障条件下的基波零序电压，与实际故障的基波零序电压进行比较，判别故障位置。

2.如权利要求1所述的发电机定子绕组单相接地故障位置定位方法，其特征是步骤一中所述的发电机机端模拟接地故障的方法是采用如下步骤：

(1)选择一个接地过渡电阻R_F,TEST，在发电机零起升压之前，将接地过渡电阻R_F,TEST接到机端A相对地的回路中；

(2)发电机带上主变压器低压侧，零起升压至30％～100％额定电压，发电机空载运行，不并网，电压稳定之后，记录发电机机端三相电压；

(3)发电机励磁系统逆变灭磁、停机。

3.如权利要求2所述的发电机定子绕组单相接地故障位置定位方法，其特征是步骤(1)中所述的接地过渡电阻R_F,TEST等于50％～200％的容抗X_C，其中容抗X_C是发电机定子绕组侧对地电容设计值所对应的容抗值。

4.如权利要求2所述的发电机定子绕组单相接地故障位置定位方法，其特征是步骤一中所述的计算特征参数的方法是采用如下步骤：

(4)根据所述步骤(2)中记录的模拟接地故障时的发电机机端三相电压，计算机端三相基波电压和基波零序电压

(5)计算机端A相到发电机中性点之间的基波电压计算公式为：

(6)使用下述公式计算特征参数R_eq和X_Ceq：

式中，R_F,TEST是接地过渡电阻，是步骤(5)中计算的机端A相到发电机中性点之间的基波电压，是步骤(4)当中计算的基波零序电压，函数Re()表示取复数的实部，函数Im()表示取复数的虚部。

5.如权利要求1所述的发电机定子绕组单相接地故障位置定位方法，其特征是步骤二中所述的计算各线棒末端的基波电压相量的方法是：根据发电机定子绕组联接图，确定A相第i分支第k个线棒的基波电压确定B相第i分支第k个线棒的基波电压确定C相第i分支第k个线棒的基波电压各线棒的基波电压有效值相同，为E_slot，相位与线棒所在槽位相关，各个分支绕组中的各线棒的基波电压叠加之后等于所在相的基波电压，且使A相的基波电压相角为0deg；然后根据线棒的联接关系，从中性点为起始点，将同相同分支相关线棒的基波电压相加，得到各线棒末端的基波电压，其中A相第i分支第k个线棒末端的基波电压为B相第i分支第k个线棒末端的基波电压为C相第i分支第k个线棒末端的基波电压为

6.如权利要求1所述的发电机定子绕组单相接地故障位置定位方法，其特征是，步骤三的具体方法是：定子绕组单相接地故障发生之后，从发电机保护装置或者故障录波装置中读取故障时的机端三相电压波形数据，采用全周波的傅立叶级数计算方法，计算出三相基波电压和基波零序电压且使的相角为0deg；如果基波零序电压有效值U₀小于设定的定值门槛U_0,set，则结束定子绕组单相接地故障位置定位的判别，否则进入步骤四。