發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器一次斷線的判別方法，保護(hù)裝置檢測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器的負(fù)序電壓、開口三角基波零序電壓，以及發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的零序電或零序電流，按下列公式，將這些檢測(cè)量分別與相應(yīng)的定值進(jìn)行比較：即當(dāng)TV負(fù)序電壓大于定值或TV開口三角基波零序電壓大于定值，同時(shí)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)處的零序電流或零序電壓小于定值這些條件滿足時(shí)，判定TV出現(xiàn)一次斷線，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并閉鎖發(fā)電機(jī)3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)，防止保護(hù)誤動(dòng)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，更具體地涉及判別發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)用機(jī)端電壓互感器出現(xiàn)一次斷線的判別方法，并涉及應(yīng)用該判別方法的繼電保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置，用于防止發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)誤動(dòng)。
技術(shù)介紹
發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱，機(jī)端TV開口三角的零序電壓主要包含三次諧波電壓分量，而基波零序電壓基本為零。當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部出現(xiàn)定子單相接地故障，發(fā)電機(jī)三相電壓的對(duì)稱性遭到破壞，機(jī)端TV的開口三角將出現(xiàn)基波零序電壓，且機(jī)端和中性點(diǎn)3次諧波電壓分布均發(fā)生變化。當(dāng)機(jī)端TV開口三角基波零序電壓超過(guò)設(shè)定的整定值，3次諧波電壓幅值和相位的變化超過(guò)預(yù)先設(shè)定的整定值時(shí)，則保護(hù)裝置判定發(fā)電機(jī)出現(xiàn)定子接地故障，保護(hù)裝置繼電器接點(diǎn)輸出讓發(fā)電機(jī)跳閘停機(jī)，這就是發(fā)電機(jī)基波零序電壓型(取機(jī)端開口三角電壓為主判據(jù))和3次諧波電壓型定子接地保護(hù)。眾所周知，發(fā)電機(jī)機(jī)端TV的一次側(cè)均串接了熔斷器。機(jī)端TV的熔斷器可能出現(xiàn)瞬時(shí)熔斷、接觸不良或慢速熔斷等情況(統(tǒng)稱為斷線)，TV —次斷線將引起TV開口三角出現(xiàn)明顯的基波零序電壓，3次諧波電壓也有相應(yīng)變化。如果不能準(zhǔn)確而有效地判別TV —次斷線并閉鎖3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)，將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)誤動(dòng)。因此需要有準(zhǔn)確判別發(fā)電機(jī)機(jī)端TV —次斷線的方法。大型發(fā)電機(jī)(包括水輪發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)和核電發(fā)電機(jī)等)在機(jī)端裝設(shè)電壓互感器(TV)，用于監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓輸出。這些發(fā)電機(jī)大多采用中性點(diǎn)經(jīng)變壓器接電阻的高阻接地方式，在接地變壓器副邊可以測(cè)量發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)對(duì)地零序電壓；有時(shí)在接地變壓器原邊接入零序電流互感器(TA)，可以測(cè)量發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地零序電流。利用TV各相電壓及正、負(fù)、零序電壓分量特征，可以判別TV的二次斷線故障，但不能判別出其一次斷線故障。此外，有通過(guò)兩組TV電壓互相比較的方法實(shí)現(xiàn)TV斷線判別，如在“一種發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)專用TV斷線的判別方法(CN200810235287.0)”中所提到的方法。一般情況下，汽輪發(fā)電機(jī)在機(jī)端可接入兩組TV，一組為常規(guī)電壓互感器(其一次側(cè)中性點(diǎn)直接接地)，另一組為匝間保護(hù)專用電壓互感器(其一次側(cè)中性點(diǎn)直接和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)連接)。但是對(duì)于某些機(jī)組，如核電、大型水電或燃?xì)廨啓C(jī)組等，經(jīng)常只能接入一組常規(guī)電壓互感器，其一次斷線判別必須利用其他的相關(guān)電氣量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是:為了解決只接入一組TV信號(hào)的情況下發(fā)電機(jī)機(jī)端TV —次斷線可靠判別的問(wèn)題，同時(shí)為了完善發(fā)電機(jī)3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)功能，避免機(jī)端TV —次斷線引起3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)誤動(dòng)，本專利技術(shù)提供一種利用發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和中性點(diǎn)零序電壓或零序電流特征的發(fā)電機(jī)機(jī)端TV —次斷線的判別方法。本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是: ，保護(hù)裝置檢測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器(TV)的負(fù)序電壓(3U2)、開口三角基波零序電壓(3U0)，以及發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的零序電壓(UnO)或零序電流(InO)，按下列公式，將這些檢測(cè)量分別與相應(yīng)的定值進(jìn)行比較:UnO < U0.setl 或 InO < 10.setl式 I3U2 > U2.set2式 23U0 > U0.set2式 3其中，U0.setl、U2.set2、U0.set2 是電壓定值，10.setl 是電流定值，當(dāng)式1、2、3條件同時(shí)滿足，則判定發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV出現(xiàn)一次斷線，延時(shí)發(fā)出發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV—次斷線報(bào)警信號(hào)，并閉鎖發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)；否則若式1、2、3任一條件不滿足則判定發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV恢復(fù)正常，延時(shí)退出發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV —次斷線報(bào)警，并開放發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)。即當(dāng)TV負(fù)序電壓大于定值或TV開口三角基波零序電壓大于定值，同時(shí)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)處的零序電流或零序電壓小于定值這些條件滿足時(shí)，判定TV出現(xiàn)一次斷線，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并閉鎖發(fā)電機(jī)3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)，防止保護(hù)誤動(dòng)。發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV的一次側(cè)中性點(diǎn)是直接接地的。進(jìn)一步的，式I 式3中的U0.setl、U2.set2、U0.set2是電壓定值，10.setl是電流定值，U0.setl按躲過(guò)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電壓整定,一般為5V 10V ；10.setl是零序電壓 U0.setl 所對(duì)應(yīng)的零序電流；U0.set2=Kl*U0.setl，U2.set2=K2*U0.set2，Kl 為零序電壓相關(guān)系數(shù)，等于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓二次值和機(jī)端零序電壓二次值的倍數(shù)，K2為一常數(shù)、一般在0.7 0.9范圍內(nèi)取值。進(jìn)一步的，判別出TV—次斷線后，經(jīng)過(guò)短延tl時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并閉鎖發(fā)電機(jī)3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)；當(dāng)判別TV恢復(fù)正常時(shí)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)延時(shí)t2退出TV—次斷線報(bào)警，并開放發(fā)電機(jī)3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)，其中:tl為常數(shù)，一般為20ms 40ms, t2為常數(shù),一般為8s 10s。本專利技術(shù)技術(shù)方案的原理是:當(dāng)機(jī)端TV出現(xiàn)一次斷線時(shí)，該TV的負(fù)序電壓3U2和基波零序電壓3U0會(huì)明顯增加，超過(guò)各自的定值U2.set2和U0.set2,與此同時(shí)，由于發(fā)電機(jī)仍正常運(yùn)行，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)零序電壓或零序電流正常，其零序電壓UnO很小，小于定值U0.setl，或者零序電流InO很小，小于定值10.setl，上述式I條件滿足，同時(shí)式2和式3滿足，判別出TV—次斷線。當(dāng)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，或者發(fā)電機(jī)出現(xiàn)定子接地故障時(shí)，機(jī)端TV和中性點(diǎn)側(cè)的零序電壓一次值是相同的，不出現(xiàn)“式1、2、3條件同時(shí)滿足”的情況，不會(huì)出現(xiàn)機(jī)端TV—次斷線的誤判。本專利技術(shù)的有益效果是:解決了只接入一組TV信號(hào)的情況下發(fā)電機(jī)機(jī)端TV —次斷線可靠判別的問(wèn)題，準(zhǔn)確地判別發(fā)電機(jī)機(jī) 端TV出現(xiàn)一次斷線，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并閉鎖發(fā)電機(jī)3次諧波電壓型和基波零序電壓型定子接地保護(hù)，防止保護(hù)誤動(dòng)，判據(jù)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。附圖說(shuō)明為了對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明，給出附圖:圖1是本專利技術(shù)的發(fā)電機(jī)機(jī)端TV電壓及中性點(diǎn)零序電壓或電流的接線示意圖，圖2是本專利技術(shù)的發(fā)電機(jī)機(jī)端TV —次斷線判別邏輯圖。圖 2 中:a.不等式⑴的邏輯元件，不等式⑴滿足時(shí)輸出I，否則輸出O ;b.不等式⑵的邏輯元件，不等式(2)滿足時(shí)輸出I，否則輸出O ;c.不等式(3)的邏輯元件，不等式(3)滿足時(shí)輸出I，否則輸出O ;d.“與”門操作；e.“啟動(dòng)延時(shí)”邏輯，當(dāng)輸入由O變I時(shí)，經(jīng)過(guò)延時(shí)tl輸出1，當(dāng)輸入為O不變或由I變?yōu)镺時(shí)，不經(jīng)延時(shí)直接讓輸出等于輸入；￡ “返回延時(shí)”邏輯，當(dāng)輸入由I變O時(shí)，經(jīng)過(guò)延時(shí)t2輸出0，當(dāng)輸入為I不變或由O變?yōu)镮時(shí)，不經(jīng)延時(shí)直接讓輸出等于輸入；g.“機(jī)端TV斷線報(bào)警”信號(hào)輸出；h.“閉鎖3次諧波電壓型定子接地保護(hù)”控制字置位。1.“閉鎖基波零序 電壓型定子接地保護(hù)”控制字置位。具體實(shí)施例方式保護(hù)裝置同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV電壓和中性點(diǎn)零序電壓或零序電流進(jìn)行采樣。保護(hù)裝置對(duì)采樣的電壓、電流進(jìn)行全周傅氏濾波及計(jì)算，分別得到機(jī)端TV的負(fù)序電壓3U2和開口三角的基波零序電壓3U0，中性點(diǎn)的零序電壓UnO或零序電流InO ;在保護(hù)裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定定值U0.setl或10.setl、U2.set2和U0.set2,按下列不等式進(jìn)行判別:本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器一次斷線的判別方法，其特征是：保護(hù)裝置檢測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器（TV）的負(fù)序電壓（3U2）、開口三角基波零序電壓（3U0），以及發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的零序電壓（Un0）或零序電流（In0），按下列公式，將這些檢測(cè)量分別與相應(yīng)的定值進(jìn)行比較：Un0＜U0.set1或In0＜I0.set1?式13U2＞U2.set2?式23U0＞U0.set2?式3其中，U0.set1、U2.set2、U0.set2是電壓定值，I0.set1是電流定值，當(dāng)式1、2、3條件同時(shí)滿足，則判定發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV出現(xiàn)一次斷線，延時(shí)發(fā)出發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV一次斷線報(bào)警信號(hào)，并閉鎖發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)；否則若式1、2、3任一條件不滿足則判定發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV恢復(fù)正常，延時(shí)退出發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV一次斷線報(bào)警，并開放發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)。
【技術(shù)特征摘要】
2012.07.23 CN 201210257001.51.種發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器一次斷線的判別方法，其特征是:保護(hù)裝置檢測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器(TV)的負(fù)序電壓(3U2)、開口三角基波零序電壓(3U0)，以及發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的零序電壓(UnO)或零序電流(InO)，按下列公式，將這些檢測(cè)量分別與相應(yīng)的定值進(jìn)行比較:UnO < U0.setl 或 InO < 10.setl 式 I3U2 > U2.set2 式 23U0 > U0.set2 式 3其中，U0.setl、U2.set2、U0.set2是電壓定值，10.setl是電流定值， 當(dāng)式1、2、3條件同時(shí)滿足，則判定發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV出現(xiàn)一次斷線，延時(shí)發(fā)出發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV—次斷線報(bào)警信號(hào)，并閉鎖發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)；否則若式1、2、3任一條件不滿足則判定發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV恢復(fù)正常，延時(shí)退出發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV —次斷線報(bào)警，并開放發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器一次斷...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳佳勝，陳俊，張琦雪，郭自剛，嚴(yán)偉，沈全榮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京南瑞繼保電氣有限公司，南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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