一种注入式定子接地保护离线整定方法技术

一种注入式定子接地保护离线整定方法，包括经过多次试验和仿真，可得注入式定子接地保护装置计算接地定阻公式：在一定定值范围内满足下述多目标函数；求解上述目标函数的解，可按照初始值向上方向寻找满足条件的解，即可求出满足注入式定子接地保护装置用的补偿参数，若不能输出结果，可将误差允许范围放宽；用Visual C++对算法进行可视化处理，建立注入式定子接地保护离线整定平台。本发明专利技术一种注入式定子接地保护离线整定方法，实现注入式定子接地保护离线参数整定的科学性，且方便易用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种注入式定子接地保护离线整定方法，涉及注入式定子接地保护领域。
技术介绍
注入式定子接地保护是在接地变二次负载两端注入20Hz电压，保护装置在接地变二次侧采集20Hz电压和电流，经过计算接地电阻大小，判断故障情况，当计算接地电阻值小于5kΩ时报警，当接地电阻小于1kΩ时，跳闸，其原理图如说明书附图的附图1、附图2所示。附图1中:为20Hz注入源,Rn为内阻，T为接地变压器，变比为n，-jXc为定子对地容抗，Rg为定子单相接地过渡电阻。保护装置经负载电阻Rn采集接地变压器二次侧20Hz电压经中间电流互感器采集20Hz电流利用导纳法可计算出接地故障电阻一次值。Rg=KRRe(I·20U·20)---(1)]]>KR=n2ndivnCT---(2)]]>式中KR为电阻折算系数，综合考虑了变压器变比和电压测量抽头、和电流互感器变比。由于式中是理想化的计算方法，在实际应用中采用此种算法会带来很大的误差，必须建立接地变压器等效模型，目前通用的变压器等效模型采用T型或者Γ型。在实际应用中采用Γ型模型更简单。其模型如说明书附图的附图3所示：考虑接地变压器模型，设rt，xt，rc分别为经过测量回路变换后保护装置得到接地变压器漏电阻、漏电抗和并联电阻值，对应Γ型等效电路中的Rt，Xt，Rc。故障接地电阻Rg′上电压由保护测量得到的值为：U·f=U·20-I·20(rt+jxt)---(3)]]>则接地电导为：Re(Y)=Re(I·20U·f)-1rc---(4)]]>则接地电阻一次值为：Rg=KRRe(Y)---(5)]]>以上计算中采用的是理想模型，忽略了激磁阻抗的影响，在实际计算中不能忽略其影响，由于此阻抗对电流幅值的影响甚微，但是会影响到电流的相位，因此在实际计算中采用相位补偿的办法来提高计算精度。Γ型等效电路注入式定子接地保护接地电阻就是采用如上计算公式，需要现场整定的参数有：相角补偿值、电阻补偿值rt、电抗补偿值xt、并联电咀补偿值rc、电阻折算系数KR。注入式定子接地保护中有多项参数需要现场整定，通用的整定方法为在现场接地变处模拟定子接地，由保护装置测量接地电阻值大小，通过调整现场补偿参数，使保护装置测量值与接地电阻在误差允许范围内。再更换接地电阻大小，再调整参数，确保在此接地电阻下保护装置测量准确。由于定子接地保护需在0-30kΩ内均需要测量准确，需要多次反复模拟不同接地电阻值下的定子接地，多次调整补偿参数，才能将补偿参数整定满足要求，同时必须依靠一定的现场整定经验。现有技术中存在的缺点：1)、现有整定方法需要多次反复模拟不同接地电阻值的定子接地，多次调整补偿参数，才能使补偿参数整定满足要求，效率低下，正常整定一台机组需8小时左右。2)、由于模拟接地保护的地点通常通讯不畅，进一步降低了工作效率。3)、通过人工反复调整参数以满足保护要求的整定方法，往往靠试验者的直觉和经验，不具备科学性。
技术实现思路
为解决注入式定子接地保护离线参数整定时间过长的问题；以及注入式定子接地保护离线参数整定过程中模拟接地次数过多的问题。本专利技术提供一种注入式定子接地保护离线整定方法，实现注入式定子接地保护离线参数整定的科学性，且方便易用。本专利技术所采用的技术方案是：一种注入式定子接地保护离线整定方法，包括以下步骤：步骤1：经过多次试验和仿真，可得注入式定子接地保护装置计算接地定子公式：I20′=I201000---(6)]]>Ufr＝U20cos(Φ+360-ΔΦ)-I20'rt(7)Ufj＝U20sin(Φ+360-ΔΦ)-I20'xt(8)Rg=kRUfrI20′(Ufr2+Ufj2)-1rc---(9)]]>步骤2：在一定定值范围内满足下述多目标函数：f(U·20(R1),I20(R1),ΔΦ,rt,xt,KR)-R1R1≤ϵ1]]>f(U·20(R2),I20(R2),ΔΦ,rt,xt,KR)-R2R2≤ϵ2]]>f(U·20(R3),I20(R3),ΔΦ,rt,xt,KR)-R3R3≤ϵ3]]>ΔΦ1≤ΔΦ≤ΔΦ2、rt1≤rt≤rt2、rt1≤xt≤rt2；其中R1、R2、R3是三次试验接地电阻数值，ΔΦ1、ΔΦ2，rt1、rt2，xt1、xt2为目标函数解的范围；电阻补偿参数和电抗补偿参数分别对应接地变的短路电阻和短路电抗；步骤3：求解上述目标函数的解，可按照初始值向上方向寻找满足条件的解，即可求出满足注入式定子接地保护装置用的补偿参数，若不能输出结果，可将误差允许范围放宽。步骤4：用VisualC++对算法进行可视化处理，建立注入式定子接地保护离线整定平台。本专利技术一种注入式定子接地保护离线整定方法，技术效果如下：1)、利用离线整定平台对三峡电厂11F定子接地保护进行离线整定，进行三次模拟定子接地试验，分别模拟0.51kΩ、7.9kΩ和15kΩ电阻接地。其离线整定结果见说明书附图的附图5。将保护装置利用此参数进行全范围模拟，其试验结果表明平台整定出的参数完全满足保护整定要求。2)、利用本专利技术平台整定，只需要做3次模拟接地。而用传统方法需要做几十次模拟接地。利用本专利技术平台进行离线整定，最多半小时时间，而传统整定方法需要8小时左右，且要一定的整定经验。3)、传统方法整定需要人工进行判断，方法不够严谨，本专利技术平台整定具有科学的判断方法，更具有科学性，也更严谨。附图说明图1为
技术介绍
中所述注入式定子接地接线图。图2为
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中所述注入式定子接地原理图。图3为
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中所述接地变压器模型图。图4为本专利技术所述离线参数整定目标函数求解流程图。图5为本专利技术所述离线整定平台的离线整定结果图。图6为本专利技术所述离线整定平台的计算结果界面图。图7为本专利技术所述接地电阻测量值与相角补偿值ΔΦ之间的关系图。图8为本专利技术所述接地电阻测量值与电阻补偿值rt之间的关系图。图9为本专利技术所述接地电阻测量值与电抗补偿值xt之间的关系图。具体实施方式一种注入式定子接地保护离线整定方法，包括注入式定子接地离线整定平台。为建立注入式定子接地离线整定平台，包括以下四个步骤：1：注入式定子接地保护装置计算原理：经过多次试验和仿真，可得注入式定子接地保护装置计算接地定子公式：I20′=I201000---(6)]]>Ufr＝U20cos(Φ+360-ΔΦ)-I20'rt(7)Ufj＝U20sin(Φ+360-ΔΦ)-I20'xt(8)...

【技术保护点】
一种注入式定子接地保护离线整定方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：经过多次试验和仿真，可得注入式定子接地保护装置计算接地定子公式：I20′=I201000---(6)]]>Ufr＝U20cos(Φ+360‑△Φ)‑I20'rt       (7)Ufj＝U20sin(Φ+360‑ΔΦ)‑I20'xt       (8)Rg=kRUfrI20′(Ufr2+Ufj2)-1rc---(9)]]>步骤2：在一定定值范围内满足下述多目标函数：f(U·20(R1),I20(R1),ΔΦ,rt,xt,KR)-R1R1≤ϵ1]]>f(U·20(R2),I20(R2),ΔΦ,rt,xt,KR)-R2R2≤ϵ2]]>f(U·20(R3),I20(R3),ΔΦ,rt,xt,KR)-R3R3≤ϵ3]]>△Φ1≤△Φ≤△Φ2、rt1≤rt≤rt2、rt1≤xt≤rt2；其中R1、R2、R3是三次试验接地电阻数值，ΔΦ1、ΔΦ2，rt1、rt2，xt1、xt2为目标函数解的范围；电阻补偿参数和电抗补偿参数分别对应接地变的短路电阻和短路电抗；步骤3：求解上述目标函数的解，可按照初始值向上方向寻找满足条件的解，即可求出满足注入式定子接地保护装置用的补偿参数，若不能输出结果，可将误差允许范围放宽。步骤4：用Visual C++对算法进行可视化处理，建立注入式定子接地保护离线整定平台。...

【技术特征摘要】
1.一种注入式定子接地保护离线整定方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：经过多次试验和仿真，可得注入式定子接地保护装置计算接地定子公式：
I20′=I201000---(6)]]>Ufr＝U20cos(Φ+360-△Φ)-I20'rt(7)
Ufj＝U20sin(Φ+360-ΔΦ)-I20'xt(8)
Rg=kRUfrI20′(Ufr2+Ufj2)-1rc---(9)]]>步骤2：在一定定值范围内满足下述多目标函数：
f(U·20(R1),I20(R1),ΔΦ,rt,xt,KR)-R1R1≤ϵ1]]>f(U·20(R2),I20(R2),ΔΦ,rt,xt,KR)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴礼贵，张舸，吕晓勇，梁颋，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42