專利名稱：浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種繼電保護(hù)的方法，尤其是浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)的方法。
背景技術(shù)：
繼電保護(hù)裝置是電網(wǎng)包括發(fā)電機(jī)等大型裝置安全運(yùn)行的重要部件，目前現(xiàn)有發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)存在靈敏度低，誤動(dòng)率高的問題1.負(fù)序方向閉鎖的縱向零序電壓匝間保護(hù)—負(fù)序方向元件在外部三相短路暫態(tài)過程中和頻率偏離額定值時(shí)可能會(huì)誤動(dòng)；—當(dāng)采用負(fù)序功率方向作為動(dòng)作元件時(shí)，靈敏度不高；2.負(fù)序方向閉鎖的二次諧波式匝間短路保護(hù)—對(duì)于發(fā)電機(jī)組，外部不對(duì)稱故障，也會(huì)產(chǎn)生二次諧波電流，需負(fù)序方向閉鎖，因此也存在上述缺點(diǎn)；3.三次諧波分量閉鎖縱向零序電壓匝間保護(hù)—?jiǎng)幽：蛯?shí)際機(jī)組故障未證實(shí)區(qū)外故障時(shí)縱向零序電壓中三次諧波分量會(huì)增大。
本發(fā)明浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)方法分別在高靈敏縱向零序電壓匝間保護(hù)，高靈敏橫差匝間保護(hù)兩套保護(hù)中實(shí)現(xiàn)。
浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)的方法，高靈敏縱向零序電壓匝間保護(hù)時(shí)縱向零序電壓裝設(shè)在發(fā)電機(jī)出口專用TV開口三角上，用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路的保護(hù)；將電流比率制動(dòng)原理和浮動(dòng)門檻技術(shù)引入到匝間縱向零序電壓保護(hù)，其中發(fā)電機(jī)電流比率制動(dòng)的新判據(jù)1)外部三相故障時(shí)故障電流增加很大，而縱向零序電壓增加較少，取電流增加量作制動(dòng)量；2)外部不對(duì)稱故障時(shí)電流增加，同時(shí)出現(xiàn)負(fù)序電流，而縱向零序電壓稍有增加，取電流增加量及負(fù)序電流作制動(dòng)量；浮動(dòng)門檻技術(shù)1)對(duì)其他工況下(不同負(fù)載、電壓升高、失磁故障等)，零序電壓不平衡值的增大，采用浮動(dòng)門檻躲過不平衡電壓；2)當(dāng)發(fā)電機(jī)專用電壓互感器一次斷線時(shí)，閉鎖定子匝間縱向零序電壓保護(hù)；縱向零序電壓匝間保護(hù)只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡基波電壓整定，比傳統(tǒng)保護(hù)定值大為減小，本發(fā)明的動(dòng)作方程如下UO＞(1+k0×(dI+I2)/Iezd)×UOzd式中Uzozd零序電壓定值dI發(fā)電機(jī)電流增量I2發(fā)電機(jī)機(jī)端負(fù)序電流Iezd發(fā)電機(jī)額定電流Kzo制動(dòng)系數(shù)。
高靈敏橫差保護(hù)方法時(shí)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)兩個(gè)中性點(diǎn)連線上的橫差保護(hù)，用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路、分支開焊故障以及相間短路的主保護(hù)，將電流比率制動(dòng)原理和浮動(dòng)門檻技術(shù)引入到橫差保護(hù)，浮動(dòng)門檻方法1)對(duì)其他工況下(不同負(fù)載、電壓升高、失磁故障等)，橫差電流不平衡值的增大，采用浮動(dòng)門檻躲過不平衡電流；2)當(dāng)發(fā)電機(jī)橫差電流互感器一次斷線時(shí)，閉鎖橫差保護(hù)。
橫差保護(hù)電流定值只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡電流整定，動(dòng)作方程如下Ihc＞(1+khc×dI/Iezd)×Ihczd式中Ihczd橫差電流定值dI最大相電流增加值Iezd發(fā)電機(jī)額定電流Khc制動(dòng)系數(shù)。
發(fā)電機(jī)電流比率制動(dòng)的新判據(jù)
1)外部三相故障時(shí)故障電流增加很大，而縱向零序電壓增加較少，取電流增加量作制動(dòng)量，保護(hù)能可靠制動(dòng)。
2)外部不對(duì)稱故障時(shí)電流增加，同時(shí)出現(xiàn)負(fù)序電流，而縱向零序電壓稍有增加，取電流增加量及負(fù)序電流作制動(dòng)量，保護(hù)能可靠制動(dòng)。
3)定子繞組輕微匝間故障時(shí)縱向零序電壓增加較大，而電流幾乎沒有變化，有很高的動(dòng)作靈敏度。
浮動(dòng)門檻技術(shù)1)對(duì)其他工況下(不同負(fù)載、電壓升高、失磁故障等)，零序電壓不平衡值的增大，采用浮動(dòng)門檻躲過不平衡電壓。
2)頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時(shí)，三次諧波濾過比仍大于100。
3)當(dāng)發(fā)電機(jī)專用電壓互感器一次斷線時(shí)，閉鎖定子匝間縱向零序電壓保護(hù)。
由于采取了以上措施，縱向零序電壓匝間保護(hù)只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡基波電壓整定，比傳統(tǒng)保護(hù)定值大為減小，靈敏度得到了很大提高，區(qū)內(nèi)故障靈敏動(dòng)作，區(qū)外故障可靠制動(dòng)。
本發(fā)明的動(dòng)作方程如上述對(duì)應(yīng)者本發(fā)明的邏輯框圖。
2.高靈敏橫差保護(hù)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)兩個(gè)中性點(diǎn)連線上的橫差保護(hù)，用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路、分支開焊故障以及相間短路的主保護(hù)。本發(fā)明首次將電流比率制動(dòng)原理和浮動(dòng)門檻技術(shù)引入到橫差保護(hù)，提高了區(qū)內(nèi)故障的靈敏度，防止了區(qū)外故障的誤動(dòng)作。相電流比率制動(dòng)的功能(1)外部故障時(shí)故障相電流增加很大，而橫差電流增加較少，因此能可靠制動(dòng)。
(2)定子繞組輕微匝間故障時(shí)橫差電流增加較大，而相電流變化不大，有很高的動(dòng)作靈敏度。
(3)定子繞組相間故障時(shí)橫差電流增加很大，而相電流增加也較大，僅以小比率相電流增量作制動(dòng)，保證了橫差保護(hù)可靠動(dòng)作。
浮動(dòng)門檻技術(shù)1)對(duì)其他工況下(不同負(fù)載、電壓升高、失磁故障等)，橫差電流不平衡值的增大，采用浮動(dòng)門檻躲過不平衡電流。
2)頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時(shí)，三次諧波濾過比仍大于100。
3)當(dāng)發(fā)電機(jī)橫差電流互感器一次斷線時(shí)，閉鎖橫差保護(hù)。
由于采用了以上措施，橫差保護(hù)電流定值只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡電流整定，比傳統(tǒng)單元件橫差保護(hù)定值大為減小，因而提高了發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間短路時(shí)的靈敏度，防止了區(qū)外故障的誤動(dòng)。
本發(fā)明的動(dòng)作方程如上述，對(duì)應(yīng)本發(fā)明的邏輯框圖。
結(jié)論本發(fā)明首次將浮動(dòng)門檻技術(shù)和電流比率制動(dòng)原理引入到發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)中，利用該原理和判據(jù)實(shí)現(xiàn)的微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)大為減少了傳統(tǒng)保護(hù)的定值，因此提高了發(fā)電機(jī)匝間故障時(shí)保護(hù)的靈敏度，同時(shí)頻率跟蹤技術(shù)、浮動(dòng)門檻的使用可以防止區(qū)外故障，頻率偏移等異常工況下造成的誤動(dòng)。
權(quán)利要求
1.浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)的方法，其特征是高靈敏縱向零序電壓匝間保護(hù)時(shí)縱向零序電壓裝設(shè)在發(fā)電機(jī)出口專用TV開口三角上，用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路的保護(hù)；將電流比率制動(dòng)原理和浮動(dòng)門檻技術(shù)引入到匝間縱向零序電壓保護(hù)，其中發(fā)電機(jī)電流比率制動(dòng)的新判據(jù)1)外部三相故障時(shí)故障電流增加很大，而縱向零序電壓增加較少，取電流增加量作制動(dòng)量；2)外部不對(duì)稱故障時(shí)電流增加，同時(shí)出現(xiàn)負(fù)序電流，而縱向零序電壓稍有增加，取電流增加量及負(fù)序電流作制動(dòng)量；浮動(dòng)門檻技術(shù)1)對(duì)其他工況下(不同負(fù)載、電壓升高、失磁故障等)，零序電壓不平衡值的增大，采用浮動(dòng)門檻躲過不平衡電壓；2)當(dāng)發(fā)電機(jī)專用電壓互感器一次斷線時(shí)，閉鎖定子匝間縱向零序電壓保護(hù)；縱向零序電壓匝間保護(hù)只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡基波電壓整定，比傳統(tǒng)保護(hù)定值大為減小，本發(fā)明的動(dòng)作方程如下UO＞(1+k0×(dI+I2)/Iezd)×UOzd式中Uzozd零序電壓定值dI發(fā)電機(jī)電流增量I2發(fā)電機(jī)機(jī)端負(fù)序電流Iezd發(fā)電機(jī)額定電流Kzo制動(dòng)系數(shù)。
2.浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)的方法，其特征是高靈敏橫差保護(hù)方法時(shí)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)兩個(gè)中性點(diǎn)連線上的橫差保護(hù)，用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路、分支開焊故障以及相間短路的主保護(hù)，將電流比率制動(dòng)原理和浮動(dòng)門檻技術(shù)引入到橫差保護(hù)，浮動(dòng)門檻方法1)對(duì)其他工況下(不同負(fù)載、電壓升高、失磁故障等)，橫差電流不平衡值的增大，采用浮動(dòng)門檻躲過不平衡電流；2)當(dāng)發(fā)電機(jī)橫差電流互感器一次斷線時(shí)，閉鎖橫差保護(hù)。橫差保護(hù)電流定值只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡電流整定，動(dòng)作方程如下Ihc＞(1+khc×dI/Iezd)×Ihczd式中Ihczd橫差電流定值dI最大相電流增加值Iezd發(fā)電機(jī)額定電流 Khc制動(dòng)系數(shù)。
全文摘要
浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)的方法，高靈敏縱向零序電壓匝間保護(hù)時(shí)縱向零序電壓裝設(shè)在發(fā)電機(jī)出口專用TV開口三角上，用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路的保護(hù)；將電流比率制動(dòng)原理和浮動(dòng)門檻技術(shù)引入到匝間縱向零序電壓保護(hù)，其中發(fā)電機(jī)電流比率制動(dòng)的新判據(jù)1)外部三相故障時(shí)故障電流增加很大，而縱向零序電壓增加較少，取電流增加量作制動(dòng)量；2)外部不對(duì)稱故障時(shí)電流增加，同時(shí)出現(xiàn)負(fù)序電流，而縱向零序電壓稍有增加，取電流增加量及負(fù)序電流作制動(dòng)量；浮動(dòng)門檻技術(shù)1)零序電壓不平衡值的增大，采用浮動(dòng)門檻躲過不平衡電壓；2)當(dāng)發(fā)電機(jī)專用電壓互感器一次斷線時(shí)，閉鎖定子匝間縱向零序電壓保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H7/06GK1402401SQ02138169
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月26日
發(fā)明者沈全榮, 陳松林, 鄭玉平, 沈國榮, 嚴(yán)偉 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司