[实用新型]20Hz低频信号滤波通道

说明书

技术领域

本实用新型涉及发变组保护中的注入式定子接地保护，具体讲是涉及一种20Hz低频信号滤波通道。属于电力自动化技术领域。

背景技术

注入式定子接地保护，通过在发电机定子加一信号电源，可区分正常运行和接地故障。注入电源产生的谐波和发电机运行时产生的谐波对于注入式定子接地保护的正常运行有着重要的影响。消除谐波的方法之一是从算法上进行滤波，但算法不能有效地滤除全部谐波，因此有必要设计一种20Hz低频信号滤波通道。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于注入式定子接地保护的20Hz低频信号滤波通道。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的：

一种20Hz低频信号滤波通道，包括相互串联的二阶带阻滤波通道和二阶带通滤波通道，所述二阶带阻滤波通道包括，两串联电容组与两串联电阻R1、R2并联连接后与运算放大器一的同相输入端相连，运算放大器一的同相输入端同时通过相互并联的电阻R4、C6后接地，两串联电容组之间的节点通过电阻R3分别接至运算放大器一的反相输入端和输出端，两串联电阻R1、R2之间的节点通过电容C5分别接至运算放大器一的反相输入端和输出端，其特征在于：所述两个电容组为并联的电容C1、C2和电容C3、C4。这样可以得到比较理想的电容参数，有利于20Hz信号的传输，得到更理想的幅频特性。

前述的20Hz低频信号滤波通道，其特征在于：在运算放大器一的同相输入端与反相输入端之间直接连接电容C10，用于防止通道过激。

前述的20Hz低频信号滤波通道，其特征在于：所述二阶带通滤波通包括运算放大器二，运算放大器二的反相输入端通过电容C9连接电阻R5，电阻R5与二阶带阻滤波通道相连。通过改变R5的阻值，可以调整滤波通道的中心频率。

前述的20Hz低频信号滤波通道，其特征在于：电阻R5与电容C9之间的节点通过一并联电容组C7、C8接入运算放大器二的输出端。

前述的20Hz低频信号滤波通道，其特征在于：在所述二阶带通滤波通道的运算放大器的两个输入端之间直接连接有电容C11，用于防止通道过激。

本实用新型的设计原理为：

1.带阻通道的设计

影响注入式定子接地保护运行的因素主要是系统中的基波和各种谐波，其中基波的影响较大。尤其在机端附近发生接地故障时，故障电流中大部分为基波电流分量，20Hz的电流分量相对较小，这影响了20Hz故障量的检测灵敏度。为了提高保护性能，首先必须去除基波的影响。

2.带通通道的设计

在注入式定子接地保护系统中，考虑到发电机机端发生单相接地时，会产生较大的基波分量，必须加电阻分压器和中间变流器以使保护装置能够承受，在缩小基波分量的同时，20Hz分量也给缩小了，这给保护的测量精度带来了影响，为此，有必要设计一种带通滤波器以放大20Hz分量，同时滤掉系统中的高次谐波，以满足保护测量精度的要求。

3.20Hz低频信号滤波通道

将步骤1和步骤2所述的滤波通道合二为一，便形成了20Hz低频信号滤波通道。

本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型的20Hz低频信号滤波通道，通过将二阶带阻滤波通道和二阶带通滤波通的结合，并对电路进行的改进，实现滤除基波及系统中的高次谐波，以满足保护测量精度的要求。

附图说明

图1为注入式定子接地保护外回路连接示意图；

图2为20Hz低频信号滤波通道带阻通道；

图3为带阻通道幅频特性示意图；

图4为20Hz低频信号滤波通道带通通道；

图5为带通通道幅频特性示意图；

图6为20Hz低频信号滤波通道；

图7为20Hz低频信号滤波通道幅频特性示意图。

具体实施方案

以下结合附图对本实用新型作具体的介绍如下。

注入式定子接地保护，通过在发电机定子加一信号电源，可区分正常运行和接地故障。正常运行时发电机由外加电源引起的对地泄漏电流较小；而发生单相接地故障时，此电流明显地发生改变，通过直接或间接检测该电流的变化，可以发现接地故障的存在。注入式定子接地保护具有保护不受机组运行状况影响、无死区、灵敏度高等特点，能检测发电机定子绕组、发电机中性点与发电机定子绕组直接相连的其它元件(如主变压器低压绕组和厂高变的高压绕组)发生的接地故障，且有相同的灵敏度。这种原理既能在100％范围内测量定子接地故障，同时也能反映定子绕组绝缘下降，起到对绝缘老化监视的作用，其接线示意如图1所示。