[发明专利]一种水轮发电机中性点接地参数计算方法

权利要求书

1.一种水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：该方法为

在应用水轮发电机中性点经配电变压器低压侧负载电阻上并联电感接地方式的参数计算中，引入接地变压器负载电阻的电抗X_R′、接地变压器三相对地电容C_w、发电机单相对地电容C_F、接地变压器短路阻抗Z_k四种因素，对水轮发电机中性点接地参数计算，算出接地参数电阻R₁′和电感X₁′的取值，得到一种计入上述四种因素后的中性点经配电变压器低压侧电阻并联电抗接地方式的参数计算方法。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：所述接地变压器负载电阻的电抗X_R′的计算方法为：

其中，为接地变二次侧电阻器功率因数，取保守值为0.98；为0.2；R为接地变二次侧电阻器的电阻。

3.根据权利要求1所述的水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：所述接地变压器三相对地电容C_w，发电机单相对地电容为C_F，其中，C_w按《电力工程设计手册》为0.004μF-0.01μF。

4.根据权利要求1所述的水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：所述接地变压器短路阻抗Z_k的计算方法为：

Z_k＝R_k+jX_k

折算到低压侧为：

其中，R_k为电阻分量，X_k为电抗分量，j为虚数单位；U₂为接地变压器低压侧额定电压；P_k为接地变压器的铜损，一般不超过额定容量的2％；U_k％为接地变压器的短路电压百分比，一般取值为4％-8％；S为接地变压器的额定容量。

5.根据权利要求4所述的水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：所述接地变压器的容量S在发电机正常运行时，中性点对地的基波电压为0，3次谐波电压也不大；在发电机机端发生金属性单相接地故障时，中性点对地工频电压U₀将等于发电机的相电压；选择接地变压器的额定容量时，由于定子接地保护均快速动作，接地变压器的容量S按短时过负荷情况进行估算，再按电力变压器R10容量系列确定S最终的取值，具体的计算方法为：

其中，U₁为接地变压器一次侧额定电压，按发电机额定线电压选定，已包含的裕量；I_C为对地电容电流，其电容包括发电机三相对地电容和变压器三相对地电容；K_O为过负荷系数，通常按过负荷持续1min确定，一般为4.7。

6.根据权利要求1所述的水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：所述计入四种影响因素后的电容电流I_C′的计算方法为：

其中，C_F为发电机单相对地电容；U_g为发电机额定电压；ω为额定角频率。

7.根据权利要求1所述的水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：所述计入四种因素后当发电机机端发生金属性接地故障时，变压器低压侧等效输入阻抗Z_n′的计算方法为：

其中，N为接地变压器高低压侧线圈的匝数比；I_R′、I_L′为低压侧阻抗等效到高压侧时的等效电阻、电感所流过的电流。

8.根据权利要求1所述的水轮发电机中性点接地参数计算方法，其特征在于：所述接地变压器低压侧接地参数电阻R₁′和电感X₁′的计算方法为：