[发明专利]一种发电机定子接地故障定位方法

权利要求书

1.一种发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)发电机发生接地故障之后，从故障录波器读取发电机机端三相电压向量U_a∠A、U_b∠B和U_c∠C；

2)计算发电机的零序电压向量U₀∠N；

3)比较发电机机端三相电压U_a∠A、U_b∠B和U_c∠C的幅值大小，找出其中幅值最大的一相，则确定在相序上滞后此幅值最大相的下一相为发生接地故障的故障相；

4)计算发电机零序电压向量U₀∠N超前于发电机接地故障相电压向量的超前角度Δθ：

5)计算发电机的特征向量角α：

其中；ω为工频角频率，ω＝2×π×f＝100×π；C_∑为发电机定子及机端外接元件的三相对地电容之和；R_n为发电机中性点接地电阻通过中性点接地变压器折算到一次侧的电阻值；

6)比较Δθ和α的大小；

7)上一步中，如果判断发电机定子接地故障发生于发电机内部，则进一步确定发生定子接地故障的位置距离发电机机端的绕组数与距离发电机中性点的绕组数之比β。

2.根据权利要求1所述的一种发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤2)中，通过以下方法计算发电机的零序电压向量U₀∠N：

a)第一步计算发电机零序电压向量的横轴分量为

b)第二步计算发电机零序电压向量的纵轴分量为

c)第三步计算发电机零序电压向量的幅值U₀为

d)第四步计算发电机零序电压向量的相角∠N为

计算当U_0x＞0，令当U_0x＜0，令

3.根据权利要求2所述的一种发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤3)中，三相电压中A相电压幅值最大，则确定B相为发生接地故障的故障相；三相电压中B相电压幅值最大，则确定C相为发生接地故障的故障相；三相电压中C相电压幅值最大，则确定A相为发生接地故障的故障相。

4.根据权利要求3所述的一种发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤4)中，如果通过步骤3)确定发电机接地故障相为A相，则Δθ＝∠N-∠A；

如果通过步骤3)确定发电机接地故障相为B相，则Δθ＝∠N-∠B；

如果通过步骤3)确定发电机接地故障相为C相，则Δθ＝∠N-∠C。

5.根据权利要求4所述的一种发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤6)中，如果Δθ小于α时，判断发电机接地故障发生于发电机外部，如果Δθ等于α时，判断发电机接地故障发生于发电机机端，如果Δθ大于α时，判断发电机接地故障发生于发电机内部。

6.根据权利要求5所述的一种发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤7)中，绕组数之比β的确定方法如下：

其中，U_故障相为通过步骤3)确定的发电机接地故障相的相电压幅值。