[发明专利]一种高灵敏三次谐波电压差动定子接地保护方法

权利要求书

1.一种高灵敏三次谐波电压差动定子接地保护方法，其特征在于：包括如下步骤：

获取发电机机端三相电压的瞬时值、机端零序电压的瞬时值和中性点电压的瞬时值；

计算得到中性点三次谐波电压相量、机端三次谐波电压相量、机端三相电压相量，前Δt时刻的中性点三次谐波电压相量和前Δt时刻的机端三次谐波电压相量；

计算中性点三次谐波电压变化量和机端零序三次谐波电压变化量；

根据中性点三次谐波电压变化量和机端零序三次谐波电压变化量判别发电机零序电压是否断线，若发生断线则保护闭锁；

计算自适应系数差动电压、自适应系数制动电压、固定系数差动电压和固定系数制动电压；

当发电机零序电压未断线时，根据自适应系数差动电压、自适应系数制动电压、固定系数差动电压和固定系数制动电压判别是否满足动作条件，若是则经延时后保护动作；

采用如下方法判别是否满足动作条件：

若固定系数差动电压大于固定系数制动电压，或

自适应系数差动电压大于自适应系数制动电压，则经延时后保护动作；

自适应系数差动电压

自适应系数制动电压

固定系数差动电压

固定系数制动电压

式中其表示自适应系数，其表示固定系数，表示中性点三次谐波电压相量，表示机端零序三次谐波电压相量，表示前Δt时刻的中性点三次谐波电压相量，表示前Δt时刻的机端零序三次谐波电压相量，ω₃为三次谐波角频率，C_f为发动机三相对地总电容，C_t为机端外部设备对地总电容，R_n+jω₃L_n为中性点三次谐波等效接地阻抗，K_set1表示制动系数，K_set2表示制动系数。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏三次谐波电压差动定子接地保护方法，其特征在于：

采用全波傅氏算法对发电机机端三相电压、机端零序电压和中性点电压的瞬时值进行计算，得到中性点三次谐波电压相量、机端三次谐波电压相量、机端三相电压相量、中性点三次谐波电压相量和机端三次谐波电压相量。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏三次谐波电压差动定子接地保护方法，其特征在于：

采用如下方法判别发电机零序电压是否断线：

进行中性点零序电压断线判别和机端零序电压断线判别，若中性点零序电压和机端零序电压任一发生断线则判别发电机零序电压断线。

4.根据权利要求3所述的一种高灵敏三次谐波电压差动定子接地保护方法，其特征在于：

A、采用如下方法进行发电机中性点电压回路断线判别：

计算发电机中性点无压判据；

计算发电机中性点金属性接地判据；

若发电机中性点无压判据和发电机中性点金属性接地判据均满足，则判为发电机中性点金属性接地，保护不闭锁；若发电机中性点无压判据满足而发电机中性点金属性接地判据不满足，则判为发电机中性点电压回路断线；

B、采用如下方法进行发电机机端零序电压断线判别：

计算发电机机端零序PT无压判据；

计算发电机机端金属性接地判据；

若发电机机端零序PT无压判据和发电机机端金属性接地判据均满足，则判为发电机机端金属性接地，保护不闭锁；若发电机机端零序PT无压判据满足而发电机机端金属性接地判据不满足，则判为机端零序PT断线。

5.根据权利要求4所述的一种高灵敏三次谐波电压差动定子接地保护方法，其特征在于：

发电机中性点无压判据为：

式中U₁(t)表示发电机机端正序电压，表示中性点三次谐波电压相量；

发电机中性点金属性接地判据为：

式中其表示中性点三次谐波电压在记忆时间Δt内的变化量，表示机端三次谐波电压相量，表示前Δt时刻的中性点三次谐波电压相量，其表示机端三次谐波电压在记忆时间Δt内的变化量，表示前Δt时刻的机端零序三次谐波电压相量；

发电机机端零序PT无压判据为：

发电机机端金属性接地判据为：