[发明专利]一种发电机定子绕组对地电容实时测量方法

说明书

本发明公开了一种发电机定子绕组对地电容实时测量方法，包括以下步骤：通过安装在发电机中性点侧的电压互感器低压开口三角侧注入一个变频电流信号，测量低压开口三角侧返回电压和低压星型侧感应电压；改变信号注入频率，再次测量低压开口三角侧返回电压和低压星型侧感应电压；根据注入的电流信号和测得的电压信号计算出发电机定子绕组对地电容大小。本发明方法避免了测量过程中电压互感器短路阻抗对测量结果的影响，测量过程安全、接线简单、结果准确，解决了发电机定子绕组对地电容实时测量难度大、结果精度低的问题。

技术领域

本发明涉及一种发电机定子绕组对地电容实时测量方法。

背景技术

定子绕组的单相接地故障是发电机最常见的一种故障。当发电机发生定子单相接地故障时，若不及时处理，故障电流将危及定子铁心，甚至进一步扩大为相间或匝间短路等更为严重的故障，潜在危险巨大。因此，针对发电机定子绕组单相接地故障的保护方案设计变得尤为关键。

当发电机定子单相接地故障电流大于安全值时，定子接地保护必须及时动作，防止故障危害进一步扩大。故障点接地电流计算的准确度主要取决于定子绕组对地电容参数计算的准确性，准确快速地测量定子绕组对地电容能为发电机定子接地保护方案的设计提供重要依据。目前国内外针对发电机定子绕组对地电容的实时测量技术鲜有研究。因此，研究适用于发电机定子绕组对地电容的实时测量技术对于发电机稳定运行及其故障保护具有重要的现实意义。

本发明提出了一种发电机定子绕组对地电容实时测量方法，测得对地电容参数可用于设计准确有效的定子接地保护方案，对保证发电机的安全稳定运行具有深远的意义和广阔的应用前景。

发明内容

为了解决由于发电机定子绕组故障点位置随机导致的发电机定子绕组对地电容测量困难这一问题，本发明提供了一种发电机定子绕组对地电容实时测量方法。本发明方法在测量过程中不受电压互感器短路阻抗的影响，具备较强的适应性和较高的可靠性，有效解决了发电机定子绕组对地电容测量困难的问题。

本发明所采用的技术方案包括以下步骤：

1、一种发电机定子绕组对地电容实时测量方法，其特征是，包括如下步骤：

1)如图1所示，从安装在发电机中性点侧的电压互感器低压开口三角侧3注入一个角频率为ω₁的电流信号

2)测量对应于的电压互感器低压开口三角侧3返回电压及低压星型侧2感应电压

3)改变注入信号频率，再从电压互感器低压开口三角侧3注入一个角频率为ω₂的电流信号

4)测量对应于的电压互感器低压开口三角侧3返回电压及低压星型侧感应电压

5)利用下述公式计算发电机发生定子接地故障后的定子绕组对地电容值C_f：

其中，L_n为发电机中性点所接消弧线圈的电感；R_f为接地故障过渡电阻；k₁为电压互感器高压侧与低压开口三角侧的变比；k₂为电压互感器高压侧与低压星型侧的变比；分别为复数的虚部；为复数的虚部。

上述步骤1)中注入电流信号的频率和步骤3)中注入电流信号的频率取值范围为20～60Hz。

本发明的技术效果在于：本方法通过从安装在发电机中性点处的电压互感器低压开口三角侧向定子绕组注入两个频率不同的电流信号，在电压互感器低压开口三角侧和低压星型侧分别测得返回电压和感应电压，根据注入的电流信号和测得的电压信号计算出发电机定子绕组对地电容值。本发明方法在测量过程中消除了发电机中性点处的电压互感器短路阻抗对测量结果的影响，测量过程简单，能准确快速地测量定子绕组对地电容。