[发明专利]抽水蓄能发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测方法

摘要

本发明是一种抽水蓄能发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测方法，本发明利用主保护所配置的分支组电流互感器，从每相电流中提取特定谐波分量，计算其总有效值作为故障特征量，并由电机正常运行工况下近似与励磁电流成正比的分支电流固有分数次谐波分量来构成监测报警值，当故障特征量大于监测报警值时发出励磁绕组匝间短路故障的故障报警信号。本发明通过对发电电动机额定联网发电运行工况下时发生励磁绕组匝间短路的分析，提取出励磁绕组匝间短路区别于定子内部短路和各种机端外部短路等其它电机常见故障的独有特征，实现对每相七分支发电电动机励磁绕组匝间短路的在线监测。

主权项

一种抽水蓄能发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测方法，其特征在于利用主保护所配置的分支组电流互感器，从每相电流中提取特定谐波分量，计算其总有效值作为故障特征量，并由电机正常运行工况下近似与励磁电流成正比的分支电流固有分数次谐波分量来构成监测报警值，当故障特征量大于监测报警值时发出励磁绕组匝间短路故障的故障报警信号；上述故障特征量的获取方法为：从每相第1‑3分支总电流中提取出3/7次和4/7次谐波分量，或者通过带通滤波器得到15‑35Hz的分量，计算其总有效值作为故障特征量；抽水蓄能发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测方法，依次按以下步骤进行：(1)对投运后正常运行的电机，预采样进入分支组电流互感器TA1～TA3的稳态电流inormal，并将采样时刻、采样值及相应的励磁电流直流分量Ifd.normal存储成数字文件；(2)利用公式计算出正常运行中分支组电流互感器TA1～TA3的电流总有效值Inormal；式中：T为采样电流的周期，T＝P/f0，其中f0为工频，P为极对数，Inormal为电流总有效值，t为时间；(3)对正常运行中进入分支组电流互感器TA1～TA3的稳态电流inormal的采样瞬时值，利用傅立叶滤波算法计算出其基波电流有效值I1、3次谐波电流有效值I3、5次谐波电流有效值I5，然后利用公式计算出正常运行中TA1～TA3的固有附加谐波电流总有效值Iah；(4)实时监测发电机运行中进入分支组电流互感器TA1～TA3的电流并进行采样，同时存储下励磁电流直流分量Ifd；(5)对步骤(4)采集到的电流，从每相第1‑3分支总电流中提取出3/7次谐波分量I3/7和4/7次谐波分量I4/7，或者通过带通滤波器得到15‑35Hz的分量，计算出总有效值(6)实时计算监测灵敏度K＝Ifd.normal/Ifd·Iop/Iah；(7)设定灵敏度限值Kset，当监测灵敏度K>Kset时，发出励磁绕组匝间短路的故障报警信号。