识别电厂故障位置的诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种识别电厂故障位置的诊断方法。该方法利用波形相似度函数计算电压和电流相位的波形相位差来识别故障所在处，简单、高效，避免发生发电机单相接地保护误动作，且无需在厂用电端和发电端的引接处设置隔离变压器，从而降低系统复杂性、节约空间、减少成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
识别电厂故障位置的诊断方法


[0001]本专利技术涉及电力电网领域，更具体地涉及一种识别电厂故障位置的诊断方法。

技术介绍

[0002]依据《小型火力发电厂设计规范GB 50049
‑
2011》17.3.4条
‑
1当有发电机电压母线时，由各段母线引接，供给接在该段母线上的机组的厂用负荷。但是，厂用电系统发生接地故障时，容易引起发电机端定子接地保护误动作。为了区别厂用电系统和发电机端系统，需在引接处加装隔离变压器以阻断厂用电系统的发生接地故障时产生的零序电流不能流经发电机端系统。但是，这增加了投资成本和占地面积。本专利技术利用故障时产生电压波形的相似度分析识别厂用电故障与发电端故障，以达到省略隔离变从而降低成本的目的。
[0003]依据《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程DLT 584
‑
2017》中7.2.13表6中馈线电缆零序电流保护I段和Ⅱ段的整定值选取的是本线路侧的电容电流或系统最小的接地故障电流(考虑保护灵敏度要求)。但是，依据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则DLT684
‑
2012》中4.3.3条发电机端的定子单相接地保护根据(其中，分别为机端和中性点的三次谐波电压；实测发电机正常运行时的最大三次谐波电压比值设为α0，则取阈值α＝(1.2～1.5)α0)。当厂用电系统馈线发生接地故障时，发电机单相接地保护误动作。
[0004]因此，本领域尚缺乏一种能够简单、高效地识别电厂故障位置的方法。
专利技术内容
[0005]本专利技术的目的在于提供一种识别电厂故障位置的诊断方法。本专利技术的方法能够简单、高效地识别电厂故障位置，以针对性的应对处理，避免发生发电机单相接地保护误动作，且不用在厂用电端和发电端的引接处设置隔离变压器，从而降低系统复杂性、节约空间、减少成本。
[0006]本专利技术提供了一种识别电厂故障位置的诊断方法，所述方法包括：
[0007](1)采集母线电压u以及第n条支路的电流i
n
随时间t变化的波形函数，其中，n为正整数；
[0008](2)计算母线电压u以及第n条支路的电流i
n
之间的波形相似函数S
n
(x)：
[0009][0010]式中，T为采样周期；
[0011]x为母线电压u以及第n条支路的电流i
n
之间的同相位的时间偏移量；
[0012](3)找出在时间段[0,T]区间内的S
n
(x)的最大值S
n
‑
max
(x)，得到该值对应的x
max(Sn)
；
[0013](4)计算母线电压u以及第n条支路的电流i
n
之间的相位差之间的相位差
[0014](5)若说明所述第n条支路正常；若说明所述第n条支路故障。
[0015]在另一优选例中，所述第n条支路包括与所述母线连接的发电端支路和厂用电侧支路。
[0016]在另一优选例中，所述采样周期T的为0.01
‑
0.1s；优选地，0.015
‑
0.05s；更佳地，0.02
‑
0.03s。
[0017]需要说明书的是本专利技术的计算的结果形式可以是微秒。
[0018]在另一优选例中，所述时间偏移量x为0～T。
[0019]在另一优选例中，所述第n条支路的电流i
n
通过该支路上的电流互感器获得。
[0020]在另一优选例中，所述母线电压u通过所述母线上的电压互感器获得。
[0021]在另一优选例中，在所述厂用电端和所述发电端的引接处不设有隔离变压器。
[0022]在另一优选例中，若判断为发电机侧故障，关闭发电机断路器；若判断为厂用电侧故障，关闭该直线上的断路器。
[0023]在另一优选例中，若每一条支路的相位差都在之间，说明母线故障。
[0024]在另一优选例中，若判断为所述母线故障，关闭进线断路器。
[0025]应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术一个实例中的电厂发电机侧和厂用电侧线路示意图。
[0028]各附图中，各标示如下：
[0029]1‑
断路器；
[0030]2‑
发电机；
[0031]3‑
接地变；
[0032]4‑
发电机侧支路；
[0033]5‑
电流互感器；
[0034]6‑
汇流母线；
[0035]7‑
母线电压互感器；
[0036]8‑
接地电阻。
具体实施方式
[0037]本专利技术人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种识别电厂故障位置的诊断方法。该方法利用波形相似度函数计算电压和电流相位的波形相位差来识别故
障所在处，简单、高效，避免发生发电机单相接地保护误动作，且无需在厂用电端和发电端的引接处设置隔离变压器，从而降低系统复杂性、节约空间、减少成本。同时，考虑到厂用电母线故障时，现有系统无法识别出来，在此基础上完成了本专利技术，以满足保护系统“选择性”要求。
[0038]术语
[0039]如本文所用，术语“选择性”首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器据动时，才允许相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
[0040]如本文所用，术语“零序电流保护”是指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置。
[0041]本专利技术提供了一种识别电厂故障位置的诊断方法。
[0042]当系统中发生短路故障时，在故障点处产生的扰动量将以行波的方式传播，使得不同测点处的电压波形发生不同程度的畸变。
[0043]当中性点高电阻接地系统发生单相接地故障时，故障线路的零序电流大小等于正常线路电流之和，方向由线路流向母线，正常线路的零序电流方向由母线流向线路。如果忽略某支路上中性点接地电阻产生电阻电流的影响，故障线路和正常线路的电压和电流的相位差分别是0
°
和180
°
。考虑某支路上中性点接地电阻产生电阻电流的影响，以导体单相对地电容C和中性点接地电阻R为例，进行整定计算。
[0044]线路的对地电容产生的电容电流
[0045]式中I
c
为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种识别电厂故障位置的诊断方法，其特征在于，所述方法包括：(1)采集母线电压u以及第n条支路的电流i
n
随时间t变化的波形函数，其中，n为正整数；(2)计算母线电压u以及第n条支路的电流i
n
之间的波形相似函数S
n
(x)：式中，T为采样周期；x为母线电压u以及第n条支路的电流i
n
之间的同相位的时间偏移量；(3)找出在时间段[0,T]区间内的S
n
(x)的最大值S
n
‑
max
(x)，得到该值对应的x
max(Sn)
；(4)计算母线电压u以及第n条支路的电流i
n
之间的相位差之间的相位差(5)若说明所述第n条支路正常；若说明所述第n条支路故障。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，刘丽，姚文龙，荆文迪，黄陈，黄宝成，孙瑜，胡从星，毛耀伟，梁太阳，赵歆喆，陈亮亮，马先松，
申请(专利权)人：苏州吴中综合能源有限公司潍坊五洲和兴电气有限公司，
类型：发明
国别省市：