一種基于光學互感器的發電機內部不對稱故障保護方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電力系統繼電保護領域，特別設及一種基于光學互感器的發電機內部 不對稱故障保護方法和相應的繼電保護裝置或監測裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，發電機內部故障主要采用縱差保護和縱向零序電壓保護來反映。縱差保護 只能反映相間短路故障，不能反映定子應間故障，并且由于受電流互感器飽和影響，需要采 取防誤動措施;而縱向零序電壓保護靈敏度比較低，一般難W反映定子分支開焊故障。本發 明利用光學互感器沒有飽和問題的獨特優點，采用光學互感器測量發電機機端和中性點電 流，利用負序電流實現一種高靈敏內部不對稱故障保護。
【發明內容】
[0003] 本發明的主要目的：提出了一種基于光學互感器的發電機內部不對稱故障保護方 法，能夠靈敏檢測發電機內部不對稱故障，由于沒有電流互感器飽和問題，保護具有較高的 可靠性。
[0004] 本發明所采用的技術方案是：
[0005] -種基于光學互感器的發電機內部不對稱故障保護方法，利用光學互感器分別測 量發電機機端側=相電流和中性點側=相電流，并采用如下步驟實現發電機內部不對稱故 障保護：
[0006] 步驟一：由機端側的=相電流計算出機端負序電流的實部、虛部和有效值；
[0007] 步驟二：由中性點側的=相電流計算出中性點負序電流的實部、虛部和有效值； [000引步驟S:判別W下S個條件：
[0009] 條件(1):機端負序電流有效值大于定值；
[0010] 條件(2):中性點負序電流有效值大于定值；
[0011] 條件(3):機端負序電流與中性點負序電流的矢量比值的實部小于0;
[0012] 當=個條件同時滿足時，判為發電機區內不對稱故障，保護快速動作于跳閩。
[0013] 更進一步的，步驟=中的條件(3)采用下述公式進行計算：
[001引其中，lT2.Re、It2. Im分別為機端負序電流矢量的實部、虛部；lN2.Re、In2. Im分別為中性 點負序電流矢量的實部、虛部;j為矢量的虛數單位;函數ReO表示求取括號內矢量的實部。
[0016] 本發明的有益效果是：能夠靈敏檢測發電機內部不對稱故障，并且不存在電流互 感器飽和問題，保護具有較高的可靠性。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明中發電機機端側S相電流和中性點側S相電流現慢示意圖，
[001引其中，CTi為機端側S相電流互感器，CT2為中性點側S相電流互感器，CTi和CT2均 為光學互感器，通過合并單元同步后將采樣值送給發電機保護裝置，、/n和分別為機 端S相電流，iv。、么^和心分別為中性點S相電流。
[0019] 圖2是本發明的具體實施步驟。
【具體實施方式】
[0020] W下將結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0021] 具體實施例如圖1所示，圖1為本發明中發電機機端側=相電流和中性點側=相電 流測量示意圖，其中，CTi為機端側=相電流互感器，CT2為中性點側=相電流互感器，CTi和 CT2均為光學互感器，通過合并單元同步后將采樣值送給發電機保護裝置，_4、in和4?分 別為機端S相電流，I%、和/.、，分別為中性點S相電流。
[0022] 保護裝置利用光學互感器分別測量發電機機端側=相電流和中性點側=相電流， 并采用如圖2所示的流程步驟實現發電機內部不對稱故障保護：
[0023] 步驟一：由機端側的=相電流計算出機端負序電流的實部、虛部和有效值；
[0024] 步驟二：由中性點側的=相電流計算出中性點負序電流的實部、虛部和有效值；
[00巧]步驟S:判別W下S個條件：
[0026] 條件（1):機端負序電流有效值大于定值，該定值按躲過正常運行不平衡電流整 定；
[0027] 條件(2):中性點負序電流有效值大于定值，該定值按躲過正常運行不平衡電流整 定；
[002引條件(3):機端負序電流與中性點負序電流的矢量比值的實部小于0。
[0029] 當=個條件同時滿足時，判為發電機區內不對稱故障，保護快速動作于跳閩。
[0030] 作為本發明的進一步優選方案，上述機端負序電流與中性點負序電流的矢量比值 的實部小于0,采用下述公式進行計算：
[0032]其中，lT2.Re、lT2.Im分別為機端負序電流矢量的實部、虛部；lN2.Re、lN2.Im分別為中性 點負序電流矢量的實部、虛部;j為矢量的虛數單位;函數ReO表示求取括號內矢量的實部。
[0033] 本發明所公開的技術方案能夠靈敏檢測發電機內部不對稱故障，并且不存在電流 互感器飽和問題，保護具有較高的可靠性。
[0034] W上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能W此限定本發明的保護范圍，凡是 按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍 之內。
【主權項】
1. 一種基于光學互感器的發電機內部不對稱故障保護方法，其特征在于：利用光學互 感器分別測量發電機機端側三相電流和中性點側三相電流，并采用如下步驟實現發電機內 部不對稱故障保護： 步驟一：由機端側的三相電流計算出機端負序電流的實部、虛部和有效值； 步驟二：由中性點側的三相電流計算出中性點負序電流的實部、虛部和有效值； 步驟三:判別以下三個條件： 條件(1):機端負序電流有效值大于定值； 條件(2):中性點負序電流有效值大于定值； 條件(3):機端負序電流與中性點負序電流的矢量比值的實部小于0; 當三個條件同時滿足時，判為發電機區內不對稱故障，保護快速動作于跳閘。2. 如權利要求1所述的一種基于光學互感器的發電機內部不對稱故障保護方法，其特 征在于:步驟三中的條件(3)采用下述公式進行計算：其中，lT2.Re、lT2.Im分別為機端負序電流矢量的實部、虛部；lN2.Re、lN2.Im分別為中性點負 序電流矢量的實部、虛部;j為矢量的虛數單位;函數Re 〇表示求取括號內矢量的實部。
【專利摘要】本發明公開一種基于光學互感器的發電機內部不對稱故障保護方法，利用光學互感器分別測量發電機機端側三相電流和中性點側三相電流，保護裝置分別計算：（1）機端負序電流的實部、虛部和有效值；（2）中性點負序電流的實部、虛部和有效值。當同時滿足以下三個條件時，則判為發電機內部不對稱故障，保護快速動作于跳閘：（1）機端負序電流大于定值；（2）中性點負序電流大于定值；（3）機端負序電流與中性點負序電流的矢量比值的實部小于0。該方法具有以下優點：（1）負序電流定值只需躲過正常運行時的不平衡電流，保護具有較高的靈敏度；（2）由于光學互感器不存在飽和問題，區內區外故障時的差異比較明顯，保護具有較高的可靠性。
【IPC分類】H02H7/06
【公開號】CN105633912
【申請號】CN201610121346
【發明人】陳俊, 沈全榮, 王光, 王凱, 張琦雪, 李華忠, 陳佳勝, 郭自剛
【申請人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月3日