变速抽水蓄能机组转子绕组单相接地故障的判别方法与流程

技术特征：
1.变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是，包括步骤：(1)采样转子绕组三相对地电压；(2)将三相对地电压两两相减计算三个线电压，并计算三个线电压的基波分量有效值；(3)计算三相对地电压的总有效值和基波分量有效值，进而得到谐波分量有效值；(4)当同时满足以下三个条件时认为发生接地故障：
①
、三个线电压的基波分量有效值大于门槛定值，
②
、三相对地电压的谐波分量有效值均低于低定值门槛或者均高于高定值门槛，
③
、
①
和
②
持续满足的时间超过延时定值；否则认为未发生接地故障。2.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是：步骤(1)中转子绕组三相对地电压的采集方法是：在机组交流励磁系统的机侧安装电子式电压互感器或霍尔式电压互感器，输出表征转子电压大小的数字量信号或模拟量信号。3.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是：步骤(2)中三个线电压的计算方法为：u
ab
＝u
a-u
b
，u
bc
＝u
b-u
c
，u
ca
＝u
c-u
a
，其中，u
a
、u
b
、u
c
为转子绕组三相对地电压，u
ab
、u
bc
、u
ca
为转子绕组三个线电压。4.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是：步骤(2)中线电压的基波分量有效值和步骤(3)中三相对地电压的基波分量有效值的计算方法是：采用数字式低通滤波算法或模拟式低通滤波电路的滤波处理，分离出线电压/三相对地电压中的基波分量，然后采用均方根算法或傅氏算法计算基波分量有效值。5.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是：步骤(3)中三相对地电压的谐波分量有效值的计算公式为：骤(3)中三相对地电压的谐波分量有效值的计算公式为：其中，u
h,a
、u
h,b
、u
h,c
分别为三相对地电压的谐波分量的有效值，u
all,a
、u
all,b
、u
all,c
分别为三相对地电压的总有效值，u
l,a
、u
l,b
、u
l,c
分别为三相对地电压的基波分量有效值。6.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的保护方法，其特征是：步骤(4)中所述的门槛定值取正常运行时转子最低工作电压的0.6～0.9倍。7.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是：步骤(4)中所述的低定值门槛取正常运行时三相对地电压谐波分量的0.5～0.8倍。8.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是：步骤(4)中所述的高定值门槛取正常运行时三相对地电压谐波分量的1.2～1.5倍。9.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，其特征是：步骤(4)中所述的延时定值取值范围为0.5～10s。10.变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别装置，其特征是：该判别装置包括采样模块、总有效值计算模块、线电压计算模块、基波分量计算模块、谐波分量计算模块以及判别模块，其中：采样模块，采样转子绕组三相对地电压；总有效值计算模块，计算采样模块输出的三相对地电压的总有效值；线电压计算模块，将三相对地电压两两相减计算三个线电压；基波分量计算模块，计算三个线电压的基波分量有效值以及三相对地电压的基波分量
有效值；谐波分量计算模块，根据三相对地电压的总有效值和三相对地电压的基波分量有效值计算三相对地电压的谐波分量有效值；判别模块，根据三个线电压的基波分量有效值、三相对地电压的谐波分量有效值判别是否发生基地故障；判别依据为：当同时满足以下
①
、
②
和
③
时认为发生接地故障：
①
、三个线电压的基波分量有效值大于门槛定值，
②
、三相对地电压的谐波分量有效值均低于低定值门槛或者均高于高定值门槛，
③
、
①
和
②
持续满足的时间超过延时定值；否则认为未发生接地故障。

技术总结
本发明公开了一种变速抽水蓄能机组转子绕组接地故障的判别方法，包括步骤：(1)接入转子绕组三相对地电压测量信号；(2)将三相对地电压两两相减得到三个线电压，计算三个线电压的基波分量有效值；(3)计算三相对地电压的总有效值、基波分量有效值，进而得到谐波分量有效值；(4)若三个线电压的基波分量有效值均大于门槛且三相对地电压的谐波分量有效值均低于低定值门槛或者均高于高定值门槛，且持续时间超过延时定值，认为转子绕组发生单相接地故障。本发明解决了常规零序电压保护灵敏度受接地故障前转子绕组运行电压影响的问题，且无需改动一次设备，实现简便。实现简便。实现简便。


技术研发人员：王凯 雷体钧 王光 衣传宝 闫伟 梁廷婷 王洪林 陈晓刚
受保护的技术使用者：国网新源控股有限公司 国家电网有限公司 国网浙江省电力有限公司 南京南瑞继保工程技术有限公司
技术研发日：2020.07.28
技术公布日：2022/2/6