The invention discloses an AC excitation synchronous motor excitation winding ground short-circuit fault protection system, which includes three-phase symmetrical injection circuit, each phase circuit includes resistance, capacitance, current sensor and switch connected in series with each other, wherein one end of the three-phase symmetrical injection circuit is respectively connected with the corresponding phase of the AC excitation winding, and the other end is mutually short circuited to form a neutral point; grounding One end of the primary side of the transformer is connected with the neutral point, the other end is directly grounded, and the secondary side of the grounding transformer is connected with the injection power supply and load resistance. This protection system can realize real-time monitoring of rotor winding insulation and reduce the calculation error of resistance at different grounding points of rotor winding. The invention also discloses a method for protecting the excitation winding of an AC excitation synchronous motor from ground short circuit fault.
【技术实现步骤摘要】
交流励磁同步电机励磁绕组接地短路故障保护系统及方法
本专利技术涉及一种针对交流励磁同步电机励磁绕组故障的继电保护技术,特别涉及一种交流励磁同步电机励磁绕组接地短路故障的保护系统及保护方法。
技术介绍
在交流励磁同步电机中,励磁绕组中的电压和电流是频率变化的交流分量,发生接地故障时,接地点会流过电容电流,对转子大轴造成损坏,如果未能及时监测到转子接地故障,一点接地发展为两点接地,则会对大轴造成严重损坏。传统的同步发电电动机的励磁系统其励磁绕组通过的都是直流量,转子绕组电压比较稳定,无论采用乒乓式或者注入式原理都可以准确计算出转子绕组的接地电阻以及接地位置。但是在交流励磁系统中,转子电压是频率变化的交流量,并且由于逆变器的影响,转子电压还包括大量的高次谐波,因此常规的乒乓式或者低频方波注入式转子接地保护原理都无法直接应用在交流励磁系统中。常规的交流注入保护原理由于受到转子绕组回路电感的影响,在不同的接地位置其接地电阻计算值误差很大,并且无法定位故障点。
技术实现思路
本专利技术的目的,在于提供一种交流励磁同步电机励磁绕组接地短路故障保护系统及方法,其可实现对转子绕组绝缘的实时监测,降低在转子绕组不同接地点电阻计算误差。为了达成上述目的,本专利技术的解决方案是:一种交流励磁同步电机励磁绕组接地短路故障保护系统,包括三相对称的注入回路,每相回路均包括相互串接的电阻、电容、电流传感器及切换开关,其中,三相对称的注入回路的一端与交流励磁绕组对应相分别相连,另一端互相短接组成中性点;接地 ...
【技术保护点】
1.一种交流励磁同步电机励磁绕组接地短路故障保护系统,其特征在于:包括三相对称的注入回路,每相回路均包括相互串接的电阻、电容、电流传感器及切换开关,其中,三相对称的注入回路的一端与交流励磁绕组对应相分别相连,另一端互相短接组成中性点;接地变原边一端与中性点相连,另一端直接接地,接地变副边并接注入电源以及负载电阻。/n
【技术特征摘要】
1.一种交流励磁同步电机励磁绕组接地短路故障保护系统,其特征在于:包括三相对称的注入回路,每相回路均包括相互串接的电阻、电容、电流传感器及切换开关,其中,三相对称的注入回路的一端与交流励磁绕组对应相分别相连,另一端互相短接组成中性点;接地变原边一端与中性点相连,另一端直接接地,接地变副边并接注入电源以及负载电阻。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述电容满足C1=C2=C3,其中,C1,C2,C3分别为三相对称的注入回路中的电容;电阻满足R1=R2=R3>ωCe,其中ω=2πf,f为注入交流电源频率,Ce为每相励磁绕组的对地电容,R1,R2,R3分别为三相对称的注入回路中的电阻。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述电流传感器采用霍尔传感器或者光学电流互感器。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述注入电源频率不超过50Hz,且大于交流励磁绕组的正常工作频率范围。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述注入电源电压输出侧连接有低通滤波回路。
6.基于如权利要求1所述的交流励磁同步电机励磁绕组接地短路故障保护系统的方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1,三相对称的注入回路中,切换开关均保持闭合,向注入回路注入交流电压,采集三相注入电流I1/I2/I3;
步骤2,计算三相注入方式下转子接地电阻Rg1,若Rg1大于转子接地保护电阻定值,表明转子绕组未发生异常;若Rg1小于转子接地保护电阻定值,则进一步计算接地位置与对应的转子接地电阻。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤1中,采用电流传感器采集三相注入电流i1/i2/i3,对其进行带通滤波处理,再进行幅值补偿以及相位补偿,得到三相...
【专利技术属性】
技术研发人员:王洪林,王光,王凯,李华忠,张琦雪,陈俊,钟守平,郭自刚,
申请(专利权)人:南京南瑞继保工程技术有限公司,南京南瑞继保电气有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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