[发明专利]用于检测同步发电机内部绕组故障的系统、计算机程序产品和方法

摘要

一种用于监视包括检测同步发电机（1）的内部绕组故障特别是匝间故障并因此保护同步发电机（1）的系统、方法和计算机程序产品。同步发电机（1）包括用于电网（3）每一相（a‑c）的绕组（20、23、26），每相（a‑c）的端子（5a‑c）布置在同步发电机（1）的端子侧（4），并且连接到各自的绕组，端子侧（4）上的端子（5a‑c）连接到电网（3），而且同步发电机（1）被布置为借助于端子（5）向电网（3）输入功率。该方法包括测量（301、501）至少每个端子中的每相的电压（V_a、V_b、V_c）和端子处的每相的电流（I_a、I_b、I_c），确定（302、305、306、502‑506）同步发电机的任一相是否遭受内部故障。所述确定包括：将所测量的相电流（I_a、I_b、I_c）和所测量的相电压（V_a、V_b、V_c）分别转换（302、502）为对称序电流（I₁、I₂、I₀）和对称序电压（V₁、V₂、V₀）。该方法进一步包括监视（305、505）以下变量中的至少一个变量：负序残余电压（ΔV₂）；零序残余电压（ΔV₀）；负序耦合阻抗（Z_2C）；零序耦合阻抗（Z_0C）；其中变量的每个变量从对称序分量（I₁、I₂、I₀、V₂、V₀）和至少一个发电机特定阻抗（Z₀₀、Z₂₂）来计算，以及根据所计算的至少一个残余电压（ΔV₀、ΔV₂）或耦合阻抗（Z_0C、Z_2C）确定（306、504、506）同步发电机是否遭受绕组故障。检测系统包括测量电路（40），其设置成用于测量端子相电压（V_a、V_b、V_c）和端子相电流（I_a、I_b、I_c）的测量结果；数学转换提供器（42），用于将每个相电压（V_a、V_b、V_c）转换为对称序电压分量（U₁、U₂、U₀），将每个相电流（I_a、I_b、I_c）转换为对称序电流分量（I₁、I₂、I₀）；以及绕组故障确定器（44），其适配用于从电压和电流的负序分量（U₂、I₂）或零序分量（U₀、I₀），检测同步发电机的内部绕组故障。

主权项

一种用于监视包括检测同步发电机(1)的内部绕组故障，匝间故障的方法，所述同步发电机(1)包括用于电网(3)每相(a‑c)的绕组(20、23、26)，每相(a‑c)的端子(5a‑c)布置在所述同步发电机(1)的端子侧(4)，并且连接到各自的绕组，所述端子侧(4)上的所述端子(5a‑c)连接到电网(3)，并且所述同步发电机(1)被布置为借助于所述端子(5)向所述电网(3)输入功率，所述方法包括：测量(301、501)在所述至少每个端子处的每相的相电压(V_a、V_b、V_c)和在所述端子处的每相的相电流(I_a、I_b、I_c)，确定(302、305、306、502‑506)所述同步发电机在其任意一相中是否遭受内部故障，匝间故障，其中所述确定包括：将所述相电流(I_a、I_b、I_c)和所述相电压(V_a、V_b、V_c)分别转换(302、502)为对称序电流(I₁、I₂、I₀)和对称序电压(V₁、V₂、V₀)；监视(305、505)以下变量中的至少一个：负序残余电压(ΔV₂)；零序残余电压(ΔV₀)；负序耦合阻抗(Z_2C)；零序耦合阻抗(Z_0C)；其中所述变量的每一个变量从对称序分量(I₁、I₂、I₀、V₂、V₀)和至少一个发电机特定阻抗(Z₀₀、Z₂₂)来计算，以及根据所计算的至少一个残余电压(ΔV₀、ΔV₂)或耦合阻抗(Z_0C，Z_2C)确定(306、504、506)所述同步发电机是否遭受绕组故障；所述方法进一步包括附加的内部故障检测步骤(64)，所述附加的内部故障检测步骤包括分析所述同步发电机的转子磁场绕组电流。