本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是一种发电机机端断路器对地电容器故障识别方法和装置。
背景技术：
大型发电机一般采用中性点经接地变接地方式，且满足rn≤xc，其中rn为接地变二次负载电阻折算到一次的电阻值，xc为发电机定子绕组对地容抗。对于满足以上条件的机组，无论发生定子单相接地、机端pt一次绕组匝间短路，还是机端断路器对地电容器故障，均满足定子绕组故障相对地电压最低。但目前还没有一种方法可以可靠的识别发电机机端断路器对地电容器故障，用户在查找故障点时查找范围较广，消耗时间较多，因此有必要研究一种可以正确识别发电机机端断路器对地电容器故障的方法及装置。
技术实现要素：
本发明的目的是，提供一种发电机机端断路器对地电容器故障识别方法及装置，其能够在发电机极端断路器对地电容器发生接地故障时，可靠识别故障类型，缩小用户故障排查范围，提高故障排查效率。
本发明采取的技术方案为：一种发电机机端断路器对地电容器故障识别方法，包括：
s1，采集发电机机端定子侧的电压；
s2，根据s1的电压采集结果，将对地电压最低相设定为故障相，计算故障相对地电压、定子侧电压发电机定子对地零序电压，以及故障相电动势；
s3，设定相位差阈值范围；根据s2的计算结果，比较故障相电动势与定子对地零序电压的相位关系：若故障相电动势超前定子对地零序电压的相位差在相位差阈值范围内，则判断为机端断路器对地电容器故障，否则为非机端断路器对地电容器故障。
进一步的，本发明还包括s4，根据s3的判断结果，在故障类型为机端断路器对地电容器故障时，控制保护装置经设定的延时t后动作于报警或跳闸。
优选的，s4中，所述设定的延时t在0.1～10s范围内取值。
优选的，s2中，定子侧电压发电机定子对地零序电压为发电机机端pt开口三角零序电压。
作为另一种具体实施方式，s2中，定子侧电压发电机定子对地零序电压为发电机机端pt自产零序电压。
优选的，发电机机端pt自产零序电压
其中，
优选的，发电机故障相电动势
其中，
优选的，s3中，所述相位差阈值范围为90-180度。
本发明还公开一种发电机机端断路器对地电容器故障识别装置，包括：
采样模块，采集发电机机端定子侧的电压；
计算模块，根据发电机机端定子侧的电压采集结果，将对地电压最低相设定为故障相，计算故障相对地电压、定子侧电压发电机定子对地零序电压，以及故障相电动势；
故障识别模块，设定相位差阈值范围；根据s2的计算结果，比较故障相电动势与定子对地零序电压的相位关系：若故障相电动势超前定子对地零序电压的相位差在相位差阈值范围内，则判断为机端断路器对地电容器故障，否则为非机端断路器对地电容器故障。
进一步的，发电机机端断路器对地电容器故障识别装置还包括保护动作控制模块，其根据故障识别模块的判断结果，在故障类型为机端断路器对地电容器故障时，控制保护装置经设定的延时t后动作于报警或跳闸。
有益效果
本发明通过计算故障相对地电压、发电机定子对地零序电压和发电机故障相电动势，进而以故障相电动势与定子对地零序电压的相位关系为判据，对发电机机端断路器对地电容器故障进行判断和识别，本发明的判别方法可以可靠的识别发电机机端断路器对地电容器接地故障，缩小用户故障排查范围，提高故障排查效率。
附图说明
图1是三种故障状态下，故障相电动势与定子对地零序电压之间的相位关系示意图。
图2是本发明装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
理论分析表明，对于采用中性点经接地变接地方式的大型发电机组，无论发生定子单相接地、机端pt一次绕组匝间短路，还是机端断路器对地电容器故障，均满足定子绕组故障相对地电压最低。
本发明通过研究得到：利用保护装置测量发电机机端定子侧电压，将对地电压最低相确定为故障相，计算故障相对地电压、发电机定子对地零序电压和发电机故障相电动势：当发电机定子单相接地，或机端pt一次绕组匝间短路时，故障相电动势与定子对地零序电压的相位差为180-270度；当发电机机端断路器对地电容器故障时，故障相电动势与定子对地零序电压的相位差为90-180度。因此以故障相电动势与定子对地零序电压的相位关系为判据可以可靠的识别发电机机端断路器对地电容器故障。
实施例1
发电机机端断路器对地电容器故障识别方法，包括：
s1，采集发电机机端定子侧的电压；
s2，根据s1的电压采集结果，将对地电压最低相设定为故障相，计算故障相对地电压、定子侧电压发电机定子对地零序电压，以及故障相电动势；
s3，设定相位差阈值范围；根据s2的计算结果，比较故障相电动势与定子对地零序电压的相位关系：若故障相电动势超前定子对地零序电压的相位差在相位差阈值范围内，则判断为机端断路器对地电容器故障，否则为非机端断路器对地电容器故障；
s4，根据s3的判断结果，在故障类型为机端断路器对地电容器故障时，控制保护装置经设定的延时t后动作于报警或跳闸。
本实施例中，s2中，定子侧电压发电机定子对地零序电压为发电机机端pt开口三角零序电压。
发电机故障相电动势
其中，
s3中，所述相位差阈值范围为90-180度。s4中，所述设定的延时t在0.1～10s范围内取值。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例的s2中，定子侧电压发电机定子对地零序电压为发电机机端pt自产零序电压。
发电机机端pt自产零序电压
其中，
实施例1与实施例2的判断识别依据参考图1。定子接地零序电压
实施例3
发电机机端断路器对地电容器故障识别装置，包括：
采样模块，采集发电机机端定子侧的电压；
计算模块，根据发电机机端定子侧的电压采集结果，将对地电压最低相设定为故障相，计算故障相对地电压、定子侧电压发电机定子对地零序电压，以及故障相电动势；
故障识别模块，设定相位差阈值范围；根据s2的计算结果，比较故障相电动势与定子对地零序电压的相位关系：若故障相电动势超前定子对地零序电压的相位差在相位差阈值范围内，则判断为机端断路器对地电容器故障，否则为非机端断路器对地电容器故障。
进一步的，发电机机端断路器对地电容器故障识别装置还包括保护动作控制模块，其根据故障识别模块的判断结果，在故障类型为机端断路器对地电容器故障时，控制保护装置经设定的延时t后动作于报警或跳闸。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。