[发明专利]从消弧线圈串接电阻注入式定子接地保护方法及系统

权利要求书

1.一种从消弧线圈串接电阻注入式定子接地保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：从发电机中性点侧消弧线圈(1)串接电阻(3)的两端注入20Hz电压信号；定子接地保护装置(4)的电阻分压器接在电阻(3)的两端，通过电阻分压器检测注入的电压信号；将中间电流互感器(7)绕在电源输出线上，中间电流互感器(7)与定子接地保护装置(4)连接，通过中间电流互感器(7)检测注入的电流信号并输入给定子接地保护装置(4)，经过采样、滤波得到20Hz电压和20Hz电流；

步骤2：定子接地保护装置(4)利用测量到的20Hz电压和20Hz电流进行阻抗补偿计算，得到实际注入到发电机定子绕组对地支路两端的20Hz电压和20Hz电流，并计算出对地导纳，取对地导纳实部的倒数，再乘上电阻折算系数，得到接地故障过渡电阻值；

步骤3：利用计算得到的接地故障过渡电阻值作为保护判据，将保护出口定值分为两段，分别为高段定值和低段定值，当计算出的接地故障过渡电阻值低于高段定值时，执行报警动作，当计算出的接地故障过渡电阻值低于低段定值时，执行跳闸动作；

所述接地故障过渡电阻值的计算公式如下：

R_g＝K_R/Re(Y)

K_R＝1/(n_CT×n_PT)

其中：信号量是定子接地保护装置测量到的20Hz电流，信号量是定子接地保护装置测量到的20Hz电压，信号量是流过消弧线圈串接电阻的20Hz电流，是消弧线圈两端的20Hz电压降，信号量是经过阻抗补偿后的20Hz电流，是经过阻抗补偿后的20Hz电压，R_L+jX_L是消弧线圈在20Hz下的等值阻抗，R_n是消弧线圈串接电阻的阻值，Re(Y)为取Y的实部，K_R是电阻折算系数，n_CT是中间电流互感器的变比，n_PT是电阻分压器的变比，Y是定子绕组对地支路20Hz下的导纳，R_g是接地故障过渡电阻值。

2.一种从消弧线圈串接电阻注入式定子接地保护系统，其特征在于：包括定子接地保护装置(4)、20Hz注入电源(5)和中间电流互感器(7)；

所述20Hz注入电源(5)的两端分别对应接入到发电机中性点侧消弧线圈(1)串接电阻(3)的两端，所述20Hz注入电源(5)用于从发电机中性点侧消弧线圈(1)串接电阻(3)的两端注入20Hz电压信号；

所述定子接地保护装置(4)的电阻分压器接在电阻(3)的两端，通过电阻分压器检测注入的电压信号；

所述中间电流互感器(7)绕在电源输出线上，中间电流互感器(7)与定子接地保护装置(4)连接，通过中间电流互感器(7)检测注入的电流信号并输入给定子接地保护装置(4)；

所述定子接地保护装置(4)利用测量到的20Hz电压和20Hz电流进行阻抗补偿计算，得到实际注入到发电机定子绕组对地支路两端的20Hz电压和20Hz电流，并计算出对地导纳，取对地导纳实部的倒数，再乘上电阻折算系数，得到接地故障过渡电阻值；利用计算得到的接地故障过渡电阻值作为保护判据，将保护出口定值分为两段，分别为高段定值和低段定值，当计算出的接地故障过渡电阻值低于高段定值时，执行报警动作，当计算出的接地故障过渡电阻值低于低段定值时，执行跳闸动作；

所述接地故障过渡电阻值的计算公式如下：

R_g＝K_R/Re(Y)

K_R＝1/(n_CT×n_PT)

其中：信号量是定子接地保护装置测量到的20Hz电流，信号量是定子接地保护装置测量到的20Hz电压，信号量是流过消弧线圈串接电阻的20Hz电流，是消弧线圈两端的20Hz电压降，信号量是经过阻抗补偿后的20Hz电流，是经过阻抗补偿后的20Hz电压，R_L+jX_L是消弧线圈在20Hz下的等值阻抗，R_n是消弧线圈串接电阻的阻值，Re(Y)为取Y的实部，K_R是电阻折算系数，n_CT是中间电流互感器的变比，n_PT是电阻分压器的变比，Y是定子绕组对地支路20Hz下的导纳，R_g是接地故障过渡电阻值。