本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護技術領域，具體涉及一種發(fā)電機保護的電流互感器極性檢測方法及裝置。

背景技術：

目前，現(xiàn)有的發(fā)電機保護ct(電流互感器)極性的人工檢測方法一般通過錄波或裝置實時參數(shù)瀏覽等功能現(xiàn)場手工計算并分析相量的正確性。例如，發(fā)電機差動保護的ct極性一般通過帶負荷試驗查看保護裝置差動電流大小進行判斷，或者通過短路試驗檢查差動區(qū)外故障，看差動保護是否動作進行判斷；發(fā)電機帶方向的保護，比如失磁保護，其ct極性檢測一般通機端電流、電壓過進行相量校驗，計算機端電流、電壓的相角差是否符合方向保護的要求來判斷，在核對相量的過程中須考慮的因素復雜，如ct變比、極性、被保護設備工作原理、廠家對極性的要求等，而且由于交流量的計算是復數(shù)運算，計算量較大，容易出錯。

由于ct極性接線錯誤導致保護誤動或拒動的事情時有發(fā)生，導致現(xiàn)場服務、調(diào)試人員必須花費大量時間和精力來解決ct極性問題。人工解決ct極性效率低，若ct極性接線錯誤沒有及時發(fā)現(xiàn)，機組投入運行后，當發(fā)生區(qū)外故障或擾動時，發(fā)電機保護將誤動作，導致進一步擴大事故范圍；當發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，發(fā)電機保護將拒動作，嚴重威脅機組及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，并對電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電機保護的電流互感器極性檢測方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術使用人工檢測發(fā)電機保護ct極性判斷效率低的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種發(fā)電機保護的電流互感器極性檢測方法，包括以下步驟：

通過發(fā)電機組短路試驗或發(fā)電機帶負荷試驗，分別計算發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率；當發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率均在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性正確；當發(fā)電機任意一相的差動電流、制動電流或功率不在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性錯誤。

進一步，當判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性錯誤時，閉鎖發(fā)電機差動保護和帶方向的保護。

進一步，所述發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率的正常工作狀態(tài)為：發(fā)電機三相中每一相的差動電流小于設定的差流門檻值、每一相的制動電流大于設定的制動電流門檻值，每一相的有功功率大于零。

進一步，發(fā)電機三相的差動電流計算公式如下：

式中，iopa、iopb、iopc分別為發(fā)電機a相差動電流、b相差動電流、c相差動電流，分別為發(fā)電機機端a相、b相、c相電流，分別為發(fā)電機中性點a相、b相、c相電流；

發(fā)電機三相的制動電流計算公式如下：

式中，iresa、iresb、iresc分別為發(fā)電機a相制動電流、b相制動電流、c相制動電流；

發(fā)電機三相的有功功率計算公式如下：

式中，pga、pgb、pgc分別為發(fā)電機a相有功功率、b相有功功率、c相有功功率，分別為發(fā)電機機端a相電壓、b相電壓、c相電壓，分別為機端a相電流b相電流c相電流的共軛，re表示取實部。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種發(fā)電機保護的電流互感器極性檢測裝置，包括以下單元：

檢測單元：用于實時檢測發(fā)電機機端的三相電流、機端三相電壓和中性點的三相電流；

計算單元：用于根據(jù)發(fā)電機組短路試驗或發(fā)電機帶負荷試驗，分別計算發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及有功功率；

判斷單元：用于當發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率均在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性正確；當發(fā)電機任意一相的差動電流、制動電流或功率不在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性錯誤。

進一步，還包括用于當判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性錯誤時，閉鎖發(fā)電機差動保護和帶方向的保護的單元。

進一步，所述發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率的正常工作狀態(tài)為：發(fā)電機三相中每一相的差動電流小于設定的差流門檻值、每一相的制動電流大于設定的制動電流門檻值，每一相的有功功率大于零。

進一步，發(fā)電機三相的差動電流計算公式如下：

式中，iopa、iopb、iopc分別為發(fā)電機a相差動電流、b相差動電流、c相差動電流，分別為發(fā)電機機端a相、b相、c相電流，分別為發(fā)電機中性點a相、b相、c相電流；

發(fā)電機三相的制動電流計算公式如下：

式中，iresa、iresb、iresc分別為發(fā)電機a相制動電流、b相制動電流、c相制動電流；

發(fā)電機三相的有功功率計算公式如下：

式中，pga、pgb、pgc分別為發(fā)電機a相有功功率、b相有功功率、c相有功功率，分別為發(fā)電機機端a相電壓、b相電壓、c相電壓，分別為機端a相電流b相電流c相電流的共軛，re表示取實部。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用機組投運前短路試驗或設備投運后實際負荷自動進行ct極性檢測校驗，通過計算差動電流、制動電流、發(fā)電機功率，當發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率均在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性正確；當發(fā)電機任意一相的差動電流、制動電流或功率不在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性錯誤，完成對發(fā)電機保護ct極性的自適應檢測判定。本發(fā)明能夠自動、可靠的檢測發(fā)電機保護ct極性的正確性。

附圖說明

圖1是發(fā)電機組短路試驗的短路位置設置點示意圖；

圖2(a)是ct極性設置正確的示意圖；

圖2(b)是ct極性設置錯誤的第一種情況示意圖；

圖2(c)是ct極性設置錯誤的第二種情況示意圖；

圖2(d)是ct極性設置錯誤的第三種情況示意圖；

圖3是本發(fā)明發(fā)電機保護ct極性檢測方法邏輯圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明。

本發(fā)明一種發(fā)電機保護的電流互感器極性檢測方法的實施例：

如圖1所示，對發(fā)電機組進行短路試驗，短路位置設在k1點，分別檢測發(fā)電機的機端三相電流、機端三相電壓和中性點的三相電流，機端三相電流分別記為機端三相電壓分別記為中性點的三相電流分別記為圖1中發(fā)電機g兩側設有電流互感器，一側采集的電流it即表示a、b、c三相任意一相的機端電流，另一側互感器采集的電流in即表示a、b、c三相任意一相的中性點電流。

根據(jù)上述發(fā)電機組短路試驗，分別計算發(fā)電機三相的差動電流、

制動電流及有功功率，發(fā)電機三相差動電流iop(分別為iopa、iopb、iopc)及制動電流ires(分別為iresa、iresb、iresc)計算公式如下；

發(fā)電機有功功率計算如下：

式中，pga、pgb、pgc分別為發(fā)電機a相有功功率、b相有功功率、c相有功功率，分別為機端a相、b相、c相電流的共軛。

自適應檢測發(fā)電機ct極性的判定邏輯如下：

式中ie表示發(fā)電機二次側額定電流，上式表示當各相的差動電流小于0.1ie，各相的制動電流大于0.1ie，且各相的有功功率大于零時，判定發(fā)電機保護的電流互感器極性正確，判定邏輯如圖3所示。

當任意一相的差動電流大于等于0.1ie、制動電流小于等于0.1ie或有功功率小于等于零時，判定發(fā)電機保護的電流互感器極性錯誤，閉鎖發(fā)電機差動保護和帶方向的保護，如失磁、失步及匝間保護。

發(fā)電機保護ct極性要求如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)、圖2(d)所示，圖2(a)中計算的發(fā)電機各相差動電流為零，制動電流為負荷電流或短路電流，功率大于零，滿足圖3的邏輯，所以，圖2(a)的ct性正確，符合發(fā)電機保護ct極性要求；圖2(b)中計算的發(fā)電機各相差動電流為零，制動電流為負荷電流或短路電流，但是功率小于零，不滿足圖3的邏輯，因此圖2(b)的ct性錯誤，不符合發(fā)電機保護ct極性要求；圖2(c)中計算的發(fā)電機各相差動電流為2倍負荷電流或短路電流，制動電流為零，功率大于零，不滿足圖3的邏輯，所以，圖2(c)的ct性錯誤，不符合發(fā)電機保護ct極性要求；圖2(d)中計算的發(fā)電機各相差動電流為2倍負荷電流或短路電流，制動電流為零，功率小于零，不滿足圖3的邏輯，所以，圖2(d)的ct性錯誤，不符合發(fā)電機保護ct極性要求。

本發(fā)明的發(fā)電機保護ct極性檢測方法能夠正確檢測ct極性的正確與否，當現(xiàn)場發(fā)生ct極性接線錯誤后，能夠自動發(fā)現(xiàn)錯誤，給出錯誤報警信號，提醒現(xiàn)場服務人員，并閉鎖相關保護。且本發(fā)明自動檢驗發(fā)電機保護ct極性正確性的同時，能保證發(fā)變組保護設備能夠安全可靠投入運行，防止保護因ct極性接線錯誤導致保護誤動作、拒動作，擴大事故范圍，威脅機組及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，并對電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失，具有很高的推廣應用價值。

本發(fā)明的一種發(fā)電機保護的電流互感器極性檢測裝置的實施例：

包括以下單元：

檢測單元：用于實時檢測發(fā)電機機端的三相電流、機端三相電壓和中性點的三相電流；

計算單元：用于根據(jù)發(fā)電機組短路試驗或發(fā)電機帶負荷試驗，分別計算發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率；

判斷單元：用于當發(fā)電機三相的差動電流、制動電流及功率均在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性正確；當發(fā)電機任意一相的差動電流、制動電流或功率不在正常工作狀態(tài)時，判定所述發(fā)電機保護的電流互感器極性錯誤。

上述實施例中所指的發(fā)電機保護的電流互感器極性檢測裝置，實際上是基于本發(fā)明方法流程的一種計算機解決方案，即一種軟件構架，上述裝置即為與方法流程相對應的處理進程。由于對上述方法的介紹已經(jīng)足夠清楚完整，而本實施例聲稱的裝置實際上是一種軟件構架，故不再詳細進行描述。