[发明专利]一种改进的三次谐波定子接地比率判据

说明书

本发明公开了一种改进的三次谐波定子接地比率判据，该判据中三次谐波的提取方法以10Hz为基波提取150Hz分量来实现的，通过该方法，20Hz的注入源作为10Hz的2次谐波被全部滤除，150Hz分量的提取不受20Hz分量的影响，150Hz分量可以精确提取；该判据中当中性点150Hz分量小于0.2V时，如果机端150Hz分量的突变大于0.2V时不闭锁保护，可以正确区分中性点PT断线和中性点附近低阻接地故障。

技术领域

本发明涉及一种改进的三次谐波定子接地比率判据，属于电力系统继电保护领域。

背景技术

目前大型发电机、调相机等同步电机运行时中性点都不是直接接地的。当发生定子接地故障的时候，由于接地电流比较小，为这些同步电机配置的电流差动保护不能灵敏地反映这类故障。为了反映定子接地故障，同步电机一般配置单独的定子接地保护，目前配置的定子接地保护有两种类型，一种是基波零压定子接地保护和三次谐波定子接地保护构成的100%定子接地保护；另一种是注入式定子接地保护。三次谐波定子接地保护比率判据是三次谐波定子接地保护的一种，作为基波零压定子接地保护的补充，用于保护靠近中性点附近的定子接地保护。

目前比率判据中用到的三次谐波是通过以50Hz为基波的付氏算法来提取的。在没有使用注入式定子接地保护的机组里面，这种方法没有任何问题。但是在使用注入式定子接地保护的机组里面，由于注入源的频率不是50Hz的整数次谐波(目前国内注入式定子接地保护基本都是20Hz)，传统提取三次谐波的方法存在较大的误差。另外，当中性点PT断线时，为了防止比率判据误动，目前保护在判断出中性点电压小于某个值的时候认为是中性点PT断线，直接闭锁比率判据。这种方法将导致中性点附近低阻接地的时候误判断为中性点PT断线，导致比率判据拒动。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改进的三次谐波定子接地比率判据。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种改进的三次谐波定子接地比率判据，包括，

以10Hz为基波，提取机端和中性点的150Hz分量；

计算机端150Hz分量与中性点150Hz分量的比值，判断其是否大于整定的比率定值，如果大于则判为比率条件满足，否则判为比率条件不满足；

判断机端150Hz分量是否小于电压阈值，如果小于则判为机端三次谐波分量小条件满足，否则判为机端三次谐波分量小条件不满足；

判断中性点150Hz分量是否小于电压阈值，如果小于则判为中性点三次谐波分量小条件满足，否则判为中性点三次谐波分量小条件不满足；

判断机端150Hz分量相对于N1ms之前的突变量是否大于电压阈值，如果大于电压阈值的持续时间大于N2ms，则判为机端突变条件满足，如果小于电压阈值的时间大于整定的时间定值加N3ms，则判为机端突变条件不满足；

如果中性点三次谐波分量小条件满足并且机端突变条件不满足，或者机端三次谐波分量小条件满足，则判为闭锁条件满足，否则判为闭锁条件不满足；

如果比率条件满足并且闭锁条件不满足的持续时间大于整定的时间定值时，判为三次谐波定子接地比率判据满足，保护动作；

如果比率条件不满足或者闭锁条件满足的持续时间大于N4ms，判为三次谐波定子接地比率判据不满足，保护不动作。

使用付氏算法分别提取机端和中性点的150Hz分量。

电压阈值的范围为0.1V~0.3V。

电压阈值为0.2V。

N1=100。

N2=20。

N3=200。