CN110137910B - 控制发电机定子接地保护动作的方法及装置、系统 - Google Patents
控制发电机定子接地保护动作的方法及装置、系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种控制发电机定子接地保护动作的方法及装置、系统。其中，该方法包括：确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。本申请解决了由于在因发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔断现象时，发电机出口电压互感器的开口三角二次回路中感应出零序电压造成的发电机保护装置不能可靠闭锁，引起发电机基波零序过电压定子接地保护误动作的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及发电机继电保护领域，具体而言，涉及一种控制发电机定子接地保护动作的方法及装置、系统。
背景技术
发电机定子接地保护由基波零序过电压原理和三次谐波电压比较原理共同组成100％定子接地保护，其中，发电机基波零序过电压定子接地保护，出口作用于跳闸，测量信息取自发电机端电压互感器开口三角零序电压。
在因发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔断现象时，发电机出口电压互感器的开口三角二次回路中感应出零序电压，发电机保护装置不能可靠闭锁，引起发电机基波零序过电压定子接地保护误动作，出口作用于跳闸。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种控制发电机定子接地保护动作的方法及装置、系统，以至少解决由于在因发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔断现象时，发电机出口电压互感器的开口三角二次回路中感应出零序电压造成的发电机保护装置不能可靠闭锁，引起发电机基波零序过电压定子接地保护误动作的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种控制发电机定子接地保护动作的方法，包括：确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
可选地，目标电压值为第一预设电压值与预设系数之积。
可选地，第二预设电压值与第一预设电压值存在以下关系：
其中，第一预设电压值为U0zd,第二预设电压值为U2ZD，k为预设系数，目标电压值为
可选地，拒绝执行发电机定子接地保护动作，包括：控制发电机的保护装置执行TV断线动作。
可选地，电压互感器位于发电机的端侧或者中性点侧。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了另一种控制发电机定子接地保护动作的方法，包括：确定第二预设电压值，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；在发电机的电压互感器二次侧绕组感应出的负序电压值大于第二预设电压值的情况下，控制发电机的电压互感器的保护装置执行TV断线动作；在发电机的保护装置执行TV断线动作后，确定拒绝执行发电机定子接地保护动作。
可选地，第二预设电压值为6V。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种控制发电机定子接地保护动作的装置，包括：第一确定模块，用于确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；第二确定模块，用于确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；控制模块，用于在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种制发电机定子接地保护动作的系统，包括：发电机；控制器，与发电机连接，用于确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；用于确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；还用于在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，程序运行时控制存储介质所在的设备执行以上的控制发电机定子接地保护动作。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，程序运行时行以上的控制发电机定子接地保护动作。
在本申请实施例中，采用确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定的方式，通过修改参数，达到了使发电机保护装置能可靠闭锁的目的，从而实现了防止发电机基波零序过电压定子接地保护误动作的技术效果，进而解决了由于在因发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔断现象时，发电机出口电压互感器的开口三角二次回路中感应出零序电压造成的发电机保护装置不能可靠闭锁，引起发电机基波零序过电压定子接地保护误动作的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种控制发电机定子接地保护动作的方法流程图；
图2是根据本申请实施例的另一种控制发电机定子接地保护动作的方法流程图；
图3是根据本申请实施例的一种控制发电机定子接地保护动作的装置的结构图；
图4是根据本申请实施例的一种控制发电机定子接地保护动作的系统的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请实施例，提供了一种控制发电机定子接地保护动作的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的一种控制发电机定子接地保护动作的方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值。
步骤S104，确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值。
步骤S106，在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
根据本申请的一个可选的实施例，目标电压值为第一预设电压值与预设系数之积。
在本申请的一些可选的实施例中，第二预设电压值与第一预设电压值存在以下关系：
其中，第一预设电压值为U0zd,第二预设电压值为U2ZD，k为预设系数，目标电压值为
根据本申请的一个可选的实施例，拒绝执行发电机定子接地保护动作，包括：控制发电机的保护装置执行TV断线动作。
下面对上述方案进行具体分析：
理论上讲，若发电机电压互感器一次保险熔断时(设A相熔断，电压互感器变比为
)，则电压互感器三角绕组感应出的零序电压为：
电压互感器二次侧绕组感应出的零序电压为：
电压互感器二次侧绕组感应出的负序电压为：
一般情况下，发电机的保护装置执行TV断线动作的依据是：1)发电机端TV负序电压>8V；2)负序电流<0.1倍额定电流。
因此，当发电机出口电压互感器一次保险完全熔断时，理论上讲发电机端TV负序电压为19.2V，大于8V，虽然此时电压互感器开口三角绕组感应出的零序电压达到发电机定子接地保护整定值，但因发电机的保护装置执行TV断线动作。闭锁保护，故发电机定子接地保护动作不执行。
发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔时，因一次保险熔丝存在电弧似接非接的不稳定性接触电阻，电压互感器故障相电压不为零，设其残压值为
则有
则电压互感器开口三角绕组感应出的零序电压为：
电压互感器二次侧绕组感应出的零序电压为：
则有：
其中，
为电压互感器故障相二次绕组残压。
电压互感器二次侧绕组感应出的负序电压为：
则：
由上述(4)、(5)、(7)式可知，发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔时，故障相残压值影响电压互感器输出的零序、负序电压的大小，当残压值为零时，则零序、负序电压为电压互感器完全熔断状态的数值；当残压值变大时，则零序、负序电压随残压值变小。经实测发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔时，故障相残值一般为相电压额定值的30％至65％，则对应的U2的取值范围为6.72至13.4V，存在U2≤8V的数值区间，此时若U03大于定子接地保护动作的电压整定值，引发发电机基波零序过电压定子接地保护误动作。
下面以一个具体应用实例对上述引发发电机基波零序过电压定子接地保护误动作的过程进行具体说明，某电厂采用型号为NDG300A保护装置，2017年7月31日04:46,#4发电机保护装置(NDG300A)因#4发电机出口电压互感器A相一次保险发生慢熔断，引起定子接地保护误动作，出口作用于全停。动作时零序电压13.7V(保护整定值12V，1S)。发电机电压互感器一次保险发生慢熔时，熔断相电压不为零，通过录波图发现，事件刚发生时(04：46)，A相二次电压为33.6V(录波有效值),其它两相电压56V,电压互感器二次侧负序电压8.24V(录波器计算值)，开口三角零序电压16.03V(录波器计算值)，此时装置TV断线动作，闭锁保护。过了约1小时(05：46)，A相二次电压为35.51V(录波有效值),其它两相电压56V,电压互感器二次侧负序电压7.46V(录波器计算值)，开口三角零序电压13.72V(录波器计算值)，此时保护装置TV断线因负序电压降低由动作变位为返回，开放保护，发电机定子接地保护动作跳机。
通过上述可知，此次事件中由于发电机电压互感器一次保险发生了慢熔现象，故障相二次电压不为零，且不稳定，导致发电机电压互感器二次侧测量的负序电压由8.24V下降至7.46V，使保护装置TV断线返回，开放发电机定子接地保护，动作跳机。
设发电机定子接地保护整定值为U0zd，在发电机出口电压互感器一次保险发生慢熔时，电压互感器开口三角绕组产生的零序电压为U03，当U03＞U0zd时发电机定子接地保护动作执行，则有：
由(9)式可知，当电压互感器一次保险发生慢熔时，发电机定子接地保护动作执行，则有：
此时若将保护装置TV断线判断依据之一：发电机端TV负序电压动作整定值设为小于
的值，即：
此时，发电机的保护装置执行TV断线动作，闭锁保护装置，可防止发电机基波零序过电压定子接地保护动作误执行。
考虑动作边界的可靠性和电压互感器一次保险发生慢熔时负序电压的不稳定性，可设
此处需要说明的是，设置的系数为小于1的数值，包括但不限于0.95。
在本申请的一些可选的实施例中，电压互感器位于发电机的端侧或者中性点侧。
需要说明的是，上述方法中的测量信号取自发电机机端电压互感器开口三角零序电压，若发电机中性点侧配置有电压互感器或者能够采集中性点侧的基波零序电压，可以采用以下两种方法替代：
1)发电机定子接地保护采用发电机中性点侧的基波零序电压。
2)发电机定子接地保护采用机端电压互感器零序电压，但逻辑上采用发电机中性点侧的基波零序电压闭锁。
根据本申请的一个可选的实施例，当发电机定子接地故障时，电压互感器一次侧非故障相电压升高
倍(设故障相金属接地)，之间夹角为60°，由上述(1)、(2)、(3)可得到电压互感器二次侧零序、负序电压如下：
由此可知，当发电机定子接地故障时，电压互感器开口三角绕组、二次绕组侧输出的零序电压很高，负序电压U2理论上为零，因不产生负序电压，保护装置不执行TV断线动作，不影响发电机基波零序过电压定子接地保护正确动作。
通过上述步骤，通过理论计算，修改发电机的保护装置执行TV断线操作的判断依据的参数，使发电机机端电压互感器二次侧负序电压整定值U2ZD与发电机基波零序过电压定子接地保护整定值U0zd存在
的关系，在发电机出口电压互感器一次保险慢熔发生时，发电机的保护装置执行TV断线动作，闭锁发电机基波零序过电压定子接地保护，防止保护误动作；而在发电机定子发生故障时，因不产生负序电压，保护装置不执行TV断线动作，不影响发电机基波零序过电压定子接地保护正确动作。
图2是根据本申请实施例的另一种控制发电机定子接地保护动作的方法流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S202，确定第二预设电压值，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值。
步骤S204，在发电机的电压互感器二次侧绕组感应出的负序电压值大于第二预设电压值的情况下，控制发电机的电压互感器的保护装置执行TV断线动作。
步骤S206，在发电机的保护装置执行TV断线动作后，确定拒绝执行发电机定子接地保护动作。
根据本申请的一个可选的实施例，第二预设电压值为6V。
一般情况下，发电机的保护装置执行TV断线动作的依据是：1)发电机端TV负序电压>8V；2)负序电流<0.1倍额定电流。
若设机端TV断线动作的负序电压大于8V时，保护装置执行TV断线动作，则发电机定子接地保护整定值U0zd至少应整定为14.59V才能防止在电压互感器一次保险发生慢熔时定子接地保护误动作。
换言之，日常应用中，发电机定子接地保护整定值U0zd一般设置为12V,则应将保护装置TV断线动作的负序电压整定值设置为不大于6.58V的值，即：U2ZD≤6.58V，可有效放置发电机定子接地保护误动作。因此，基于上述分析，将发电机的保护装置执行TV断线动作的依据修改为：1)发电机端TV负序电压>6V；2)负序电流<0.1倍额定电流。
在实际应用中，当电压互感器二次侧绕组感应出的负序电压大于6V时，保护装置执行TV断线动作，可有效防止发电机定子接地保护误动作。需要说明的是，第二预设电压值，即发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值具体还得依据发电机定子接地保护整定值U0zd进行设定。
图3是根据本申请实施例的一种控制发电机定子接地保护动作的装置的结构图，如图3所示，该装置包括：
第一确定模块30，用于确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值。
第二确定模块32，用于确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值。
控制模块34，用于在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
需要说明的是，图3所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
图4是根据本申请实施例的一种控制发电机定子接地保护动作的系统的结构图，如图4所示，该系统包括：
发电机40；
控制器42，与发电机40连接，用于确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；用于确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；还用于在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
需要说明的是，图4所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，程序运行时控制存储介质所在的设备执行以上的控制发电机定子接地保护动作的方法。
存储介质用于存储执行以下功能的程序：确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
本申请实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，程序运行时执行以上的控制发电机定子接地保护动作的方法。
处理器用于运行执行以下功能的程序：确定第一预设电压值，其中，第一预设电压值为发电机定子接地保护动作的电压整定值；确定第二预设电压值，其中，第二预设电压值为发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；在第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行发电机定子接地保护动作，其中，目标电压值通过第一预设电压值确定。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种控制发电机定子接地保护动作的方法，其特征在于，包括：
确定第一预设电压值，其中，所述第一预设电压值为所述发电机定子接地保护动作的电压整定值；
确定第二预设电压值，其中，所述第二预设电压值为所述发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；
在所述第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行所述发电机定子接地保护动作，其中，所述目标电压值通过所述第一预设电压值确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标电压值为所述第一预设电压值与预设系数之积。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二预设电压值与所述第一预设电压值存在以下关系：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拒绝执行所述发电机定子接地保护动作，包括：
控制所述发电机的保护装置执行TV断线动作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压互感器位于所述发电机的端侧或者中性点侧。
6.一种控制发电机定子接地保护动作的装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于确定第一预设电压值，其中，所述第一预设电压值为所述发电机定子接地保护动作的电压整定值；
第二确定模块，用于确定第二预设电压值，其中，所述第二预设电压值为所述发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；
控制模块，用于在所述第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行所述发电机定子接地保护动作，其中，所述目标电压值通过所述第一预设电压值确定。
7.一种控制发电机定子接地保护动作的系统，其特征在于，包括：
发电机；
控制器，与所述发电机连接，用于确定第一预设电压值，其中，所述第一预设电压值为所述发电机定子接地保护动作的电压整定值；用于确定第二预设电压值，其中，所述第二预设电压值为所述发电机的电压互感器二次侧绕组的负序电压整定值；还用于在所述第二预设电压值小于或者等于目标电压值的情况下，拒绝执行所述发电机定子接地保护动作，其中，所述目标电压值通过所述第一预设电压值确定。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制存储介质所在的设备执行权利要求1至5中任意一项所述的控制发电机定子接地保护动作的方法。
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| CN112557957A (zh) * | 2019-09-09 | 2021-03-26 | 南京南瑞继保工程技术有限公司 | 一种磁控式可控并联电抗器pt断线判断方法、装置及系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103091595A (zh) * | 2012-07-23 | 2013-05-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种发电机机端电压互感器一次断线的判别方法 |
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2019
- 2019-06-11 CN CN201910503348.5A patent/CN110137910B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103091595A (zh) * | 2012-07-23 | 2013-05-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种发电机机端电压互感器一次断线的判别方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 一起发电机机端电压互感器保险熔断的分析;赵小荣;《电力安全技术》;20190228;第21卷(第2期);25-28 * |
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| CN110137910A (zh) | 2019-08-16 |
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