[发明专利]一种海洋核动力平台发电机定子接地故障定位方法和系统

权利要求书

1.一种海洋核动力平台发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，包括：

S1.基于发电机定子绕组60°相带分布特点和绕组电势的分布特性，建立故障绕组电势和故障相电动势间的几何关系式；

所述几何关系式包括，故障绕组电势和故障相电动势间的幅值关系以及夹角关系；其中，故障绕组电势和故障相电动势间的幅值关系为：

故障绕组电势和故障相电动势间的夹角关系为：

为故障绕组电势，为故障相电动势，α为故障点与发电机中性点间包含的线圈占完整分支的匝比，θ为故障绕组电势和故障相电动势间的夹角；

S2.基于上述几何关系式和中性点接地方式，分别建立主发电机接地故障定位解析方程组、辅发电机接地故障定位解析方程；

建立主发电机接地故障定位解析方程组的过程具体包括：

建立故障绕组电势与零序电压间的相位方程：

建立故障绕组电势与零序电压间的幅值方程：

将上述方程与故障绕组电势和故障相电动势间的几何关系式联立，得到主发电机接地故障定位解析方程组：

其中，为中性点零序电压，R_g为接地故障过渡电阻，R_n为中性点接地电阻，ω为系统角频率，C_Σ为发电机定子绕组及发电机直连线路对地电容之和，δ为故障相电动势与中性点零序电压间的相角差；

建立辅发电机接地故障定位解析方程的过程具体包括：

建立故障绕组电势与零序电压间的相位方程：

tan(δ-θ)＝ωC_ΣR_g

建立故障绕组电势与零序电压间的幅值方程为：

将上述方程与故障绕组电势和故障相电动势间的几何关系式联立，得到辅发电机接地故障定位解析方程为：

其中，R_g为接地故障过渡电阻，为中性点零序电压；

S3.获取发电机定子接地故障时的中性点零序电压幅值故障相电动势以及故障相电动势与中性点零序电压间的相角差δ；

S4.当主发电机接地故障时，将步骤S3得到的变量代入主发电机接地故障定位解析方程组；当辅发电机接地故障时，将步骤S3得到的变量代入辅发电机接地故障定位解析方程；求解得到故障点与发电机中性点间包含的线圈占完整分支的匝比α，完成接地故障定位。

2.根据权利要求1所述的一种海洋核动力平台发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤S3中故障相电动势故障相电动势与中性点零序电压间的相角差δ的获取过程具体包括，

01.发生发电机定子接地故障时，测量机端三相电压；

02.根据机端三相电压确定接地故障相：

对于主发电机，将机端三相电压幅值最小的一相确定为接地故障相；对于辅发电机，将机端三相电压幅值最大一相的相位滞后相确定为接地故障相；

03.测量故障相电动势以及故障相电动势与中性点零序电压间的相角差δ。

3.根据权利要求2所述的一种海洋核动力平台发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，中性点零序电压幅值直接测量得到或基于机端三相电压计算得到。

4.一种海洋核动力平台发电机定子接地故障定位系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至3任一项所述的海洋核动力平台发电机定子接地故障定位方法。