[发明专利]一种纵向零序电压合成算法和匝间保护方法及装置

说明书

本发明公开一种纵向零序电压合成算法和匝间保护方法及装置，方法包括：获取机端零序电压和中性点零序电压；由机端零序电压和中性点零序电压通过矢量合成计算得到纵向零序电压；基于纵向零序电压，根据匝间保护动作方程进行保护计算；根据保护计算的结果，控制保护动作执行机构执行保护动作。在发电机机端没有装设专用电压互感器时，利用本发明可实现发电机定子绕组的匝间保护。

技术领域

本发明涉及发电机的纵向零序电压匝间保护技术领域，特别是一种纵向零序电压合成算法和匝间保护方法及装置。

背景技术

纵向零序电压匝间保护作为大型发电机组的主保护之一，地位重要。中性点带分支的水轮机组一般安装横差保护或裂相横差保护，能够反映发电机定子绕组匝间故障；汽轮机组没有条件安装横差、裂相横差等保护，只能采用专用电压互感器(TV)来实现纵向零序电压匝间保护，即在发电机的出口装设一个专用全绝缘电压互感器，其一次绕组中性点直接与发电机中性点相连而不接地。所以，该电压互感器二次绕组不能用来测量相对地电压。只有当发电机内部发生匝间短路或者对中性点不对称的各种相间短路时，破坏了三相对中性点的对称，产生了对中性点的零序电压，即纵向零序电压，在它的开口三角绕组才有输出电压，使零序电压匝间短路保护正确动作。

长期以来，一些大型燃气轮机组等进口机组由于未配置专用TV导致无法实现定子绕组匝间保护功能，机组安全运行存在隐患。

另外，装有专用TV的汽轮机组，双套配置的纵向零序电压匝间保护取自同一组专用TV，一旦该专用TV回路异常，两套保护均受影响。

发明内容

本发明的目的是，提供一种纵向零序电压合成算法和匝间保护方法及装置，为没有安装专用TV的汽轮机组、燃气轮机组和抽水蓄能机组提供一种定子绕组匝间保护方案；对于安装了专业TV的机组，定子绕组匝间保护的配置可以采用如下方案：其中一套匝间保护纵向零序电压取自专用TV，另外一套匝间保护纵向零序电压采用本发明提供的合成算法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种纵向零序电压合成算法和匝间保护方法，包括：

获取机端零序电压和中性点零序电压；

由机端零序电压和中性点零序电压通过矢量合成计算得到纵向零序电压；

基于纵向零序电压，根据匝间保护动作方程进行保护计算；

根据保护计算的结果，控制保护动作执行机构执行保护动作。

在一些实施例中，所述机端零序电压包括机端基波零序电压3U0_T，所述中性点零序电压包括中性点基波零序电压3U0_N，所述纵向零序电压包括基波纵向零序电压3U0_Z。

所述的纵向零序电压合成算法和匝间保护方法，由机端零序电压和中性点零序电压通过矢量合成计算得到纵向零序电压，包括：

K为折算系数。

匝间保护动作方程为：

3U0_Z＞3U0_h

其中，3U0_h为次灵敏段基波零序电压定值。

在另一些实施例中，所述机端零序电压包括机端基波零序电压3U0_T和机端三次谐波零序电压3U0_T3ω，所述中性点零序电压包括中性点基波零序电压3U0_N和中性点三次谐波零序电压3U0_N3ω，所述纵向零序电压包括基波纵向零序电压3U0_Z和三次谐波纵向零序电压3U0_Z3ω。