基于三次谐波电势分布的定子接地故障定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于三次谐波电势分布的定子接地故障定位方法及系统，属于发电机继电保护领域。本发明专利技术以三次谐波槽电势为单元分析绕组的三次谐波电势分布特征，基于三次谐波等值电路构造了一种故障评价指标计算方法。在故障相预设多个参考点，结合三次谐波电势分布计算各参考点的故障评价指标，将计算值最小的参考点视为故障位置，进而确定故障所在槽号。该方法可以将定位结果精确至槽号，能够有效提高故障检修效率，且对过渡电阻的测量误差具有强鲁棒性。棒性。棒性。

【技术实现步骤摘要】
基于三次谐波电势分布的定子接地故障定位方法及系统


[0001]本专利技术属于发电机继电保护领域，更具体地，涉及基于三次谐波电势分布的定子接地故障定位方法。

技术介绍

[0002]发电机定子绕组单相接地故障是发电机最常见的一种故障，多是由定子绕组与铁芯之间的绝缘破坏导致，故障位置常发生在定子铁芯槽内。如不加以保护，易演变为匝间短路或者相间短路，从而烧毁定子绕组和铁芯，造成巨大的经济损失。目前大型发电机通常配置双频式100％定子接地保护(基波零序电压+3次谐波电压保护)和注入式定子接地保护。接地故障发生后，可以利用保护装置的录波数据实现绕组接地故障定位，以减少故障排除工作量和停机检修时间。
[0003]目前，定子接地故障定位方法的研究主要集中在稳态分析法。现有的方法多以单匝线圈电势为单位分析基波零序电压或三次谐波电压的分布特征。对于短距绕组形式的机组，其各线圈的上下层边的槽电势相位并非相差180
°
。因此，以线圈电势进行分析存在理论误差，应该以槽电势为单元进行分析。此外，以槽电势为单元进行分析可将故障位置精确至槽号，对于故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于三次谐波电势分布的定子接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.以三次谐波槽电势为单元计算故障部分绕组的三次谐波电势；S2.基于发电机的三次谐波等值电路，结合所述三次谐波电势构造故障评价指标；S3.在故障相预设多个参考点，计算各参考点的故障评价指标值，将计算值最小的参考点视为故障位置，确定故障所在槽号。2.根据权利要求1所述的基于三次谐波电势分布的大型发电机定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤S1具体包括：S11.将已知的绕组连接顺序表示为(x1U,x2L),(x3U,x4L),
…
,(x
2i
‑1U,x
2i
L)；其中x1～x
2i
表示槽号，U代表槽内上层边导体，L代表槽内下层边导体，(x
2i
‑1U,x
2i
L)组成一匝线圈，i为线圈匝数；S12.根据中性点处和机端处测量的三次谐波电势计算三次谐波槽电势：其中，0＜k≤2i，和分别为中性点处和机端处测量的三次谐波电势，为三次谐波槽电势，β
xk
＝
‑
3x
k
·
θ，θ为槽距电角度；S13.根据绕组连接顺序和三次谐波槽电势计算故障部分绕组的三次谐波电势：其中，为故障部分绕组的三次谐波电势，α为故障部分绕组的长度与分支绕组的总长之比。3.根据权利要求2所述的基于三次谐波电势分布的定子接地故障定位方法，其特征在于，步骤S2中的故障评价指标为：其中，abs[]表示取绝对值，C
g
表示定子绕组的每相对地电容，C
z
表示机端外部等效的每相对地电容，R
N
表示机组的中性点接地电阻，R
f
表示接地故障的过渡电阻，ω为角频率。4.根据权利要求1所述的基于三次谐波电势分布的定子接地故障定位方法，其特征在于，每根槽导体上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹项根，乔健，王义凯，谭力铭，徐雯，张哲，文明浩，陈卫，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：