[发明专利]大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法

权利要求书

1.一种大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于：

定义发电机中性点位移电压系数为位移电压与不对称电压的比值；

式中，m为位移电压系数；U_bd为发电机中性点不对称电压；U₀为发电机中性点位移电压；v为脱谐度；d为阻尼率；I_C为发电机在额定定子电压下的电容电流；I_k为发电机在一点接地时额定定子电压下的接地电流；

定义接地变压器原边等效接地电阻与发电机端对地容抗和接地变压器原边等效接地感抗的并联值之比为阻抗比；

式中，K为阻抗比；Z_R为接地变压器原边等效电阻；Z_c-L为发电机端三相对地容抗与接地变压器等效接地感抗的并联值；n为接地变压器变比；R为中性点接地变压器副边并联电阻；ω为角频率；C_∑为发电机定子绕组至变压器低压边所有单相对地电容之和；

设定阻抗比的值为1～1.33，位移电压系数的值小于等于1.5；

根据位移电压系数确定接地电流，所述位移电压系数与接地电流成反比；

根据接地电流和阻抗比确定中性点接地电流中阻性电流值I_R；

根据中性点接地电流中阻性电流值确定电容电流与中性点接地感性电流差值I_C-I_L；

根据电容电流与中性点接地感性电流差值计算中性线感性电流I_L值；

根据中性点接地电流中阻性电流值I_R和中性线感性电流I_L，计算中性点接地装置电阻值R和电感值L。

2.根据权利要求1所述大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于，所述发电机中性点不对称电压U_bd的计算公式为：

式中，C_A、C_B、C_C分别为发电机定子绕组每相对地电容值；U_A为发电机A相对地电压；α、α²为运算子，α是将原向量反时针方向转120°；α²是将原向量反时针方向转240°。

3.根据权利要求2所述大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于，所述脱谐度v的计算公式为：

式中，I_L为接地装置在发电机额定相电压下的电感电流；L为发电机中性点并联电抗；ω为角频率。

4.根据权利要求3所述大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于，所述阻尼率d的计算公式为：

式中，R′为等效电阻；R为发电机中性点接地电阻；r₀为发电机定子绕组每相对地等效电阻。

5.根据权利要求1所述大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于：所述接地电流不超过15A，位移电压不超过10％发电机额定相电压。

6.根据权利要求1所述大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于，所述中性点接地电流中阻性电流值I_R的计算公式为：

7.根据权利要求1所述大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于，所述电容电流与中性点接地电流差值I_C-I_L的计算公式为：

I_C-I_L＝KI_R。

8.根据权利要求1所述大中型水轮发电机中性点高阻抗接地装置参数优化方法，其特征在于，所述中性线感性电流I_L的计算公式为：

I_L＝I_C-KI_R。