一种检测间歇性转子接地保护方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种检测间歇性转子接地保护方法、设备及存储介质，方法包括：采用直流单端注入切换采样回路采集转子电压U

【技术实现步骤摘要】
一种检测间歇性转子接地保护方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及发电机继电保护
，尤其涉及一种检测间歇性转子接地保护方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]转子接地保护为发电机转子绕组的主保护，是发电机继电保护中的重要组成部分。现有转子接地保护一般用于测量稳定的转子接地故障，对于间歇性的转子接地故障通常不能反应。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种检测间歇性转子接地保护方法、设备及存储介质，检测间歇性、不稳定的转子接地故障并在间歇性发生后发出告警或跳闸，扩大转子接地保护的使用范围。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是采用下述方案实现的：
[0005]本专利技术提供了一种检测间歇性转子接地保护方法，包括：
[0006]采用直流单端注入切换采样回路采集转子电压U
f
与转子漏电流I；
[0007]对采集到的转子电压U
f
与转子漏电流I进行处理，得到当前时刻的转子电压U
fa
(n)和转子漏电流I
a
(n)；
[0008]根据转子漏电流I
a
(n)判断转子是否间歇性接地启动，若为间歇性接地启动，则判断是否需要告警、跳闸或闭锁保护。
[0009]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
[0010]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0011]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：本专利技术能够测量转子间歇性接地故障，通过接地故障过电流累计判别是否需要告警或跳闸解决了常规转子接地保护无法检测间歇性接地故障的问题，扩大了转子接地保护的适用范围，提高了保护的可靠性。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例提供的直流单端注入切换采样回路图；
具体实施方式
[0013]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0014]实施例一：
[0015]本实施例提供一种检测间歇性转子接地保护方法，包括如下步骤：
[0016]步骤一：采用直流单端注入切换采样回路采集转子电压U
f
与转子漏电流I，对采集到的转子电压U
f
与转子漏电流I进行处理，得到当前时刻的转子电压U
fa
(n)和转子漏电流I
a
(n)
[0017]如图1所示，直流单端注入切换采样回路包括直流电源、电阻R1、电阻R2与电子切换开关S，其结构为将叠加的直流电源的负端接转子大轴，直流电源的正端与电阻R1、电阻R2串联后接于转子绕组负端，电阻R1、电阻R2中有一个并联有电子切换开关S，电阻R1与电阻R2的阻值相同，优选为40kΩ，直流电源的电压E优选为50V。
[0018]在电子切换开关S以T为周期(T＝1s)交替开、合两种状态下持续采集转子电压U
f
与转子漏电流I；对转子电压U
f
与转子漏电流I进行滤波处理(截止频率为20Hz)，得到当前时刻的转子电压采样点U
f
(n)与转子漏电流采样点I(n)；对转子电压采样点U
f
(n)和转子漏电流采样点I(n)进行校正和短窗平均化处理，得到当前时刻的转子电压U
fa
(n)和转子漏电流I
a
(n)，计算公式如下：
[0019][0020]式中，24表示为设定时间内的采样点数，设定时间优选为20ms，n
‑
23+i表示前(23
‑
i)/fs时刻的采样点号，i∈[1，23]，n为当前采样点号，f
s
为采样率，优选为1200Hz，U
f0
为电压零飘校正值，I0为电流零飘校正值。
[0021]步骤二：根据转子漏电流I
a
(n)判断转子是否间歇性接地启动
[0022]在电子切换开关S切换后的0.6s～1s(0.6T～T)时间内，每隔0.833ms(1/f
s
)时间循环计算转子漏电流I
a
(n)的稳定程度，判别转子漏电流I
a
(n)是否稳定，计算步骤包括：
[0023]如果当前时间在电子切换开关S切换超过0.6s(0.6T)，则将当前转子漏电流I
a
(n)与20ms前的转子漏电流I
a
(n
‑
24)代入如下不等式：
[0024][0025]如果不等式成立，则判为转子漏电流I
a
在本次电子切换开关S切换后不稳定；
[0026]如果在电子切换开关S连续一次打开与一次闭合状态下，转子漏电流I
a
(n)至少有一次不稳定，且转子漏电流I
a
(n)大于启动门槛0.45mA(由计算获得，E为直流电源的电压，R为电阻R1与电阻R2的阻值)的次数大于192(0.16Tf
s
，0.16Tf
s
向下取整数)，则判定转子间歇性接地启动。
[0027]步骤三：若为间歇性接地启动，则判断是否需要告警、跳闸或闭锁保护
[0028]1)闭锁保护
[0029]定义告警电流累加计数器cnt1和告警电流状态标志序列FlagGj(k)，k表示0～2400的整数；
[0030]初始化时，告警电流累加计数器cnt1、告警电流状态标志序列FlagGj(k)均清零，赋值接地电阻告警定值为R
g1
和接地电阻跳闸定值为R
g2
；
[0031]如果转子电压不稳定，即满足
[0032]U
fa
(n)
‑
U
fa
(n
‑
N)＞max{0.2U
fa
(n)，0.2U
fa
(n
‑
N)，10}，则闭锁5s。
[0033]2)告警
[0034]如果当前时间在电子切换开关S打开后的0.6s～1s(0.6T～T)时间内且转子漏电流I
a
(n)大于(由计算获得，E为直流电源的电压，R为电阻R1与电阻R2的阻值)或如果当前时间在电子切换开关S闭合后的0.6s～1s(0.6T～T)时间内且转子漏电流I
a
(n)大于(由计算获得，E为直流电源的电压，R为电阻R1与电阻R2的阻值)，则告警电流状态标志序列FlagGj(n)与FlagGj(n
‑
1200)均置1，否则均置0，FlagGj(n)为当前的告警电流状态标志序列，FlagGj(n
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测间歇性转子接地保护方法，其特征在于，包括：采用直流单端注入切换采样回路采集转子电压U
f
与转子漏电流I；对采集到的转子电压U
f
与转子漏电流I进行处理，得到当前时刻的转子电压U
fa
(n)和转子漏电流I
a
(n)；根据转子漏电流I
a
(n)判断转子是否间歇性接地启动，若为间歇性接地启动，则判断是否需要告警、跳闸或闭锁保护。2.根据权利要求1所述的检测间歇性转子接地保护方法，其特征在于，直流单端注入切换采样回路包括直流电源、电阻R1、电阻R2与电子切换开关S；叠加的直流电源的负端接转子大轴，直流电源的正端与电阻R1、电阻R2串联后接于转子绕组负端，电阻R1、电阻R2中有一个并联有电子切换开关S，电阻R1与电阻R2的阻值相同，假设电阻R1的阻值为R。3.根据权利要求2所述的检测间歇性转子接地保护方法，其特征在于，采用直流单端注入切换采样回路采集转子电压U
f
与转子漏电流I；对采集到的转子电压U
f
与转子漏电流I进行处理，得到当前时刻的转子电压U
fa
(n)和转子漏电流I
a
(n)，包括：在电子切换开关S以T为周期交替开、合的两种状态下持续采集转子电压U
f
与转子漏电流I；对转子电压U
f
与转子漏电流I进行滤波处理，得到当前时刻的转子电压采样点U
f
(n)与转子漏电流采样点I(n)；对转子电压采样点U
f
(n)和转子漏电流采样点I(n)进行校正和短窗平均化处理，得到当前时刻的转子电压U
fa
(n)和转子漏电流I
a
(n)，计算公式为：式中，N是设定时间内的采样点数，n
‑
N+1+i表示前(N
‑1‑
i)/f
s
时刻的采样点号，i∈[1，N
‑
1]，n为当前采样点号，f
s
为采样率，U
f0
为电压零飘校正值，I0为电流零飘校正值。4.根据权利要求3所述的检测间歇性转子接地保护方法，其特征在于，根据转子漏电流I
a
(n)判断转子是否间歇性接地启动，包括：在电子切换开关S切换后的0.6T～T时间内，每隔1/f
s
时间循环计算转子漏电流I
a
(n)的稳定程度，判别转子漏电流I
a
(n)是否稳定；如果在电子切换开关S连续一次打开与一次闭合状态下，转子漏电流I
a
(n)至少有一次不稳定，且转子漏电流I
a
(n)大于启动门槛的次数大于0.16Tf
s
，0.16Tf
s
向下取整数，E为直流电源的电压，则判定转子间歇性接地启动。5.根据权利要求4所述的检测间歇性转子接地保护方法，其特征在于，在电子切换开关S切换后的0.6T～T时间内，每隔1/f
s
时间循环计算转子漏电流I
a
(n)的稳定程度，判别转子漏电流I
a
(n)是否稳定，包括：如果当前时间在电子切换开关S切换超过0.6T，则将当前转子漏电流I
a
(n)与转子漏电
流I
a
(n
‑
N)代入不等式：如果不等式成立，则判为转子漏电流I
a
在本次电子切换开关S切换后不稳定。6.根据权利要求4所述的检测间歇性转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑建斌，郭晓，李玉平，陈福锋，朱宇聪，王哲，黄键，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：