[发明专利]一种发电机定子接地保护系统及参数测量方法

说明书

本发明涉及一种发电机定子接地保护系统及参数测量方法，利用现有发电机定子接地保护系统的电流、电压测量功能，对接地变压器的漏阻抗等效电路和励磁阻抗等效电路的参数求解进行了多次迭代，最终得到接地变压器的漏阻抗最终值和励磁阻抗最终值。本发明实现的门槛较低，不会对原有的保护平台提出更高的要求，可以在原有的保护装置平台上实现，并且不需要额外增加设备，利用保护装置自动测试20Hz定子接地保护所需的一次设备系统参数。本发明实现的原理简单，能精确地实时测量20Hz定子接地保护所需的一次设备系统参数，得出精确的系统参数，具有推广价值。

技术领域

本发明属于电力系统的发电机继电保护领域，具体涉及一种发电机定子接地保护系统及参数测量方法。

背景技术

发电机定子接地是现有电力系统中发电机的常规故障，零序电压和三次谐波双频式定子接地保护虽然能反应发电机定子接地故障，但是双频式定子接地保护精度与发电机定子接地故障位置以及接地电阻有关，不同的接地位置和接地电阻可能有相同的电气量，不能直接测量发电机接地电阻，不能直观的反映发电机定子接地故障。外加20Hz定子接地保护直接通过测量20Hz电流电压，直接计算出发电机对地电阻，且不受接地故障位置影响，已广泛应用于大型发电机继电保护。

20Hz电源通过接地变压器二次回路注入到发电机一次系统中，20Hz接地保护接线如图1所示，20Hz定子接地保护的测量精度依赖于20Hz电路模型中的各元器件参数，主要有接地变压器的励磁阻抗、接地变压器的漏阻抗、发电机的对地阻抗，这些系统参数一般由发电机变压器厂家在厂内通过实验得到，测量方法复杂，精度不高，且都在工频电压下实验得出，在20Hz回路中存在很大误差，不能反映实际现场回路模型。

现有技术中，还存在通过手动建立电路模型参数的等效电路，手动计算接地变压器的漏阻抗、励磁阻抗的方法，例如，一篇名称为《外加交流20Hz电源发电机定子单相接地保护》(网址为http://www.docin.com/p-579181717.html)的文章公开了一种手动计算接地变压器的漏阻抗、励磁阻抗的方法，如图2所示的变压器的T形等效电路图，包括有漏阻抗和励磁阻抗，通过空载试验和短路试验手动计算上述参数，该方法计算漏阻抗时忽略了励磁阻抗的影响，计算励磁阻抗时忽略了漏阻抗的影响，因此得出的漏阻抗、励磁阻抗的计算精度很低，也不能反映实际现场的回路模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种发电机定子接地保护系统及参数测量方法，用于解决现有技术不能自动测量发电机定子接地保护系统的参数，只能进行手动参数计算变压器的漏阻抗、励磁阻抗精度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种发电机定子接地保护系统参数测量方法，包括以下方法方案：

方法方案一，包括以下步骤：

1)利用所述发电机定子接地保护系统检测的电压和电流，计算接地变压器漏阻抗等效电路的漏阻抗初始值，所述接地变压器漏阻抗等效电路忽略励磁阻抗；

2)根据所述漏阻抗初始值，结合所述电压和电流，计算接地变压器励磁阻抗等效电路的励磁阻抗初始值；

3)根据所述励磁阻抗初始值，重新计算所述接地变压器漏阻抗等效电路的漏阻抗，得到漏阻抗的第一次迭代值；根据该第一次迭代值，计算所述接地变压器励磁阻抗等效电路的励磁阻抗，得到励磁阻抗的第一次迭代值；

再根据励磁阻抗的第一次迭代值，重新计算所述接地变压器漏阻抗等效电路的漏阻抗的第二次迭代值，和所述接地变压器励磁阻抗等效电路的励磁阻抗的第二次迭代值；并进行下一次的迭代值计算，经过设定次数的迭代后，得到漏阻抗最终值和励磁阻抗最终值；

4)根据所述漏阻抗最终值和励磁阻抗最终值，结合所述电压和电流，计算发电机定子绕组对地阻抗。

方法方案二，在方法方案一的基础上，所述利用所述发电机定子接地保护系统检测的电压和电流，计算接地变压器漏阻抗等效电路的漏阻抗初始值，包括：