[发明专利]一种适用于转子电压波动工况的转子接地保护电路、方法和装置

权利要求书

1.一种转子接地保护方法，其特征是，基于转子接地保护电路实现，所述转子接地保护电路中，转子大轴连接一直流电源E的负端，转子正端通过至少一电阻R1连接直流电源E的正端，转子负端通过至少一电阻R2和一电阻R3连接直流电源E的正端，电阻R2或电阻R3两端上并接有可控开关S；转子正端和负端上并接有电压测量单元V1，直流电源E正端与转子正端通过电阻R1相连的线路上设有电流测量单元A1，直流电源E负端与转子负端通过电阻R2、R3相连的线路上设有电流测量单元A2；

转子接地保护方法包括：

以设定的频率控制可控开关的开合状态切换；

以设定的采样率对转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流进行采样，得到实时采样值；

根据每个可控开关状态维持期间的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流，校正计算得到相应时段的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流测量参考值；

根据校正计算得到的转子正漏电流、转子负漏电流测量参考值，利用可控开关开合两种状态下的转子接地保护回路方程，对可控开关相邻的开合两种状态下的转子电压、转子接地电阻和转子接地位置进行求解，得到实时接地电阻、转子接地位置和实时转子电压计算值；

将可控开关相邻的开合两种状态下的实时转子电压计算值，分别与相应时段的转子电压测量参考值进行比较；

响应于可控开关切换前后开合两种状态下，实时转子电压计算值与相应时刻转子电压测量参考值两者之间的差值皆大于预设阈值，闭锁转子接地保护至少一个可控开关切换周期的时长；

响应于转子接地保护未闭锁，且实时转子接地电阻小于动作整定值，则转子接地保护动作；

其中，所述可控开关相邻的开合两种状态下的转子接地保护回路方程为：

S打开：

S闭合：

式中，在一次开关切换前后的开合两种状态下，I_pa1、I_na1分别为开关S打开状态下转子正漏电流、转子负漏电流的测量参考值，I_pa2、I_na2分别为开关S闭合状态下转子正漏电流、转子负漏电流的测量参考值；R_g表示转子接地电阻；

将S打开状态下的转子电压U_f1、S闭合状态下的转子电压U_f2、转子接地电阻R_g、转子接地位置α作为未知量，进行方程求解，得到实时转子接地电阻R_g与转子接地位置α为：

转子电压U_f1、U_f2，即实时转子电压计算值，为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括，对获取到的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流进行低通滤波。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，定义可控开关切换时刻为当前时刻，相应的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流采样点分别为U_f(n)、I_p(n)、I_n(n)；

所述校正计算基于低通滤波后的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流进行为：计算可控开关切换前设定时段内的转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流平均值，并进行校正。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述校正计算根据以下公式进行：

式中，N为每周波采样点数，点号n-N表示从采样点n对应时刻向前推N/f_s时长所对应时刻的采样点号，f_s为采样率，U_f0、I_p0、I_n0为零漂校正值，U_fa、I_pa、I_na分别为转子电压、转子正漏电流、转子负漏电流的测量参考值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，定义开关开合状态下转子电压测量参考值分别为U_fa1、U_fa2，响应于：

则闭锁转子接地保护至少一个可控开关切换周期的时长。