[发明专利]等效计算模型动态切换的注入式定子接地保护方法及系统

说明书

本发明公开了一种等效计算模型动态切换的注入式定子接地保护方法，1)采用省略接地变励磁阻抗支路的等效计算模型计算接地电阻值；2)若步骤1中计算的接地电阻值大于等于预设的阻值门槛值，则采用计及接地变励磁阻抗支路的等效计算模型计算接地电阻值，并将其作为最终的接地电阻值；若步骤1中计算的接地电阻值小于预设的阻值门槛值，并且注入式电源电压小于预设的电压门槛值，则步骤1中计算的接地电阻值为最终的接地电阻值。同时也公开了相应的系统。本发明根据不同的情况切换不同等效计算模型的结果，准确得出当前接地电阻计算值，提升了接地电阻的测量计算方法在全范围内的健壮性和准确性，提高了注入式定子接地保护的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种等效计算模型动态切换的注入式定子接地保护方法及系统，属于电力系统自动化控制领域。

背景技术

当前国内外大型发电机机组中性点主要采用经接地变压器的接地方式，定子绕组接地保护多采用外加电源注入式定子接地保护，注入分量从机组中性点处注入。该保护由接地电阻保护和工频零序接地过电流保护共同组成，两种保护保护范围重叠无死区，实现100％范围定子接地保护。接地电阻判据设置高定值段和低定值段两段定值，高定值段作用于告警，低定值段作用于跳闸。

高定值段动作方程为：R_g＜R_g.SetH；

低定值段动作方程为：R_g＜R_g.SetL且I_g0＞I_g0SAFESet；

其中，R_g为接地电阻值，R_g.SetH和R_g.SetL分别为接地电阻判据高定值段定值和低定值段定值，I_g0为装置测量的流经调相机接地设备的零序电流值，I_g0SAFESet为安全电流门槛值。

计算R_g的过程中，接地变模型采用T型等效模型如图1所示，即计及接地变励磁阻抗支路的等效计算模型，接地电阻计算精度会显著提高，图中R_in为注入式电源等效内阻，R_n为中性点接地变二次负载电阻，U₂₀为测得的注入电压，I₂₀为测得的注入电流，R₂,X₂分别为接地变漏电阻和漏电抗，R′_g＝R_g/n²为折算至注入式电流回路中接地过渡电阻值，X′_C为折算至注入式电流等值电路中对地总容抗值,R_m,X_m分别是接地变并联励磁电阻和励磁电抗值，为注入电源的电压相量。

由图1可知通过计及接地变励磁阻抗支路的等效计算模型获得的接地电阻值公式为，

其中，R_gc为采用计及接地变励磁阻抗支路的等效计算模型获得的接地电阻值，K_R为接地变比n的平方。

对上式进行简化，得实际采用的接地电阻计算形式如下

其中，A,α分别为的幅值和相位。

由上式可知R_gc计算过程较为复杂，包含多次乘法除法，小电阻(接近金属性接地的小阻值)接地时，分子分母同时会出现无穷小的情形，最后的计算结果会发生跳跃，即变化幅度非常大超过几千欧姆，超出一般误差的概念，导致当前点不满足动作条件，造成动作速度变慢，保护存在着拒动的可能，上述问题可称为接地电阻计算病态问题。

发明内容

本发明提供了一种等效计算模型动态切换的注入式定子接地保护方法及系统，解决了注入式定子接地保护中接地电阻计算病态问题。