[发明专利]一种适用于转子电压波动工况的转子接地保护电路、方法和装置

说明书

本发明公开了一种适用于转子电压波动工况的转子接地保护电路、方法和装置，转子接地保护电路采用直流双端注入切换采样回路，分别测量转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流，方法对采样数据进行校正与滤波，并根据开关S开合两种状态下的回路特征，将S开时的转子电压、S合时的转子电压、转子接地电阻、转子接地位置作为未知量求解，得到转子接地电阻、转子接地位置以及转子电压计算值，进而通过比较转子电压计算值与相应时段的转子电压测量参考值的差值是否大于阈值，判断测量回路是否正常，在测量回路正常情况下，若转子接地电阻小于定值，则保护跳闸。本发明可实现在转子电压波动时无需闭锁保护，适用于转子电压波动的工况，且灵敏度不受转子接地位置影响，测量精度较高。

技术领域

本发明涉及发变组继电保护技术领域，特别是一种适用于转子电压波动工况的转子接地保护电路、方法和装置。

背景技术

转子接地保护为发电机转子绕组的主保护，是发电机继电保护中的重要组成部分。转子接地保护目前主要分为注入电源式转子接地保护与乒乓切换式转子接地保护。注入电源式转子接地保护在停机时亦能检测转子绕组对地绝缘，适用工况较广。目前公开的注入式转子接地保护主要有直流注入式与方波注入式两种方式。直流注入式转子接地保护、方波注入式转子接地保护、乒乓切换式转子接地保护在转子电压波动较大时转子接地电阻测量精度较差，甚至需要进行闭锁，适用工况受到一定限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于转子电压波动工况的转子接地保护电路、方法和装置，通过提高转子电压波动时的测量精度，避免转子电压波动时保护频繁闭锁，提高转子接地保护的可靠性。

本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种适用于转子电压波动工况的转子接地保护电路，转子大轴连接一直流电源E的负端，转子正端通过至少一电阻R1连接直流电源E的正端，转子负端通过至少一电阻R2和一电阻R3连接直流电源E的正端，电阻R2或电阻R3两端上并接有可控开关S；

转子正端和负端上并接有电压测量单元V1，直流电源E正端与转子正端通过电阻R1相连的线路上设有电流测量单元A1，直流电源E负端与转子负端通过电阻R2、R3相连的线路上设有电流测量单元A2。

可选的，转子正端通过大功率电阻R1连接直流电源E的正端，转子负端通过大功率电阻R2和R3连接直流电源E的正端，电阻R3的两端上并接有可控开关S。

可选的，电阻R1、R2、R3的阻值相等。更加方便计算。可控开关可采用现有的电子切换开关。

第二方面，本发明提供一种基于第一方面所述转子接地保护电路的转子接地保护方法，包括：

以设定的频率控制可控开关的开合状态切换；

以设定的采样率对转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流进行采样，得到实时采样值；

根据每个可控开关状态维持期间的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流，校正计算得到相应时段的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流测量参考值；

根据校正计算得到的转子正漏电流、转子负漏电流测量参考值，利用可控开关开合两种状态下的转子接地保护回路方程，对可控开关相邻的开合两种状态下的转子电压、转子接地电阻和转子接地位置进行求解，得到实时接地电阻、转子接地位置和实时转子电压计算值；

将可控开关相邻的开合两种状态下的实时转子电压计算值，分别与相应时段的转子电压测量参考值进行比较；

响应于可控开关切换前后开合两种状态下，实时转子电压计算值与相应时刻转子电压测量参考值两者之间的差值皆大于预设阈值，闭锁转子接地保护至少一个可控开关切换周期的时长；

响应于转子接地保护未闭锁，且实时转子接地电阻小于动作整定值，则转子接地保护动作。