一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置及方法与流程

本发明属于双水内冷同步调相机继电保护技术领域，具体涉及一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置，本发明还涉及一种防止调相机注入式定子接地保护误动的方法。

背景技术：

对于双水内冷同步调相机，如图2上部调相机本体18、左侧部分所示，其定子绕组19为水冷方式。定子绕组冷却水(简称定冷水)一般从机壳外流入励侧汇水管1，再从励侧汇水管1经过分支绝缘引水管20流入定子绕组19，对定子绕组19进行冷却。然后流入汽侧汇水管2，最终流出机壳外。励侧汇水管1和汽侧汇水管2均为金属材质，在结构上与机座绝缘，在机组正常运行时通过专门引线将励侧汇水管1和汽侧汇水管2直接接地。定冷水电导率一般控制在比较低的范围，一般运行要求其电导率小于2.0μs/cm。

注入式定子接地保护是一种常见的保护类型，用于定子绕组接地故障时发出报警或跳闸命令。保护采用外加20hz交流电源即内设方波源、分压器和带通滤波器的保护装置辅助电源21，从中性点接地变压器22的低压侧回路向定子回路注入。保护装置测量20hz交流电压和电流量，计算得到接地电阻值，从而判断定子回路故障状态。其原理如图1和图2上部、左侧部分所示。图1中接地变压器变比为n，us为20hz交流电源，rin为电源内阻；rn为接地变压器低压侧的负载电阻，rg为定子绕组接地故障时的过渡电阻；-jxc为定子对地电容阻抗。保护装置经负载电阻rn测量交流电压ug0和交流电流ig0，经数字滤波后即得到20hz的ulf0和ilf0，再利用导纳法可计算得出接地故障的过渡电阻值，即：

kr＝k×n²

式中k为折算系数。

在正常运行时，调相机定子绕组19对地电压为u。由于定冷水电导率小于2.0μs/cm，励侧汇水管1接地电流i1和汽侧汇水管2接地电流i2均很小，不会对注入式定子接地保护产生影响。

当定冷水电导率异常增大时，励侧汇水管1接地电流i1和汽侧汇水管2接地电流i2会明显增大，导致ig0明显增大，注入式定子接地保护测量出的rg明显变小，当小于保护定值时，注入式定子接地保护就会动作。而此时定子绕组绝缘并未真正出现问题，注入式定子接地保护不应动作，而应该通过告警或其他方式提醒工作人员解决定冷水电导率异常增大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置，解决了现有注入式定子接地保护受定冷水电导率增大而误动的问题。

本发明的另一目的在于提供一种防止调相机注入式定子接地保护误动的方法。

本发明所采用的第一种技术方案是：一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置，包括通过电流互感器分别连接于励侧汇水管接地引线和汽侧汇水管接地引线的励侧继电器和汽侧继电器，以及连接于dcs系统定冷水电导率在线监测点的定冷水侧继电器；还包括并联在注入式定子接地保护出口跳闸回路上的第一常闭触点、第二常闭触点和第三常闭触点，第一常闭触点、第二常闭触点和第三常闭触点还分别电连接至励侧继电器、汽侧继电器和定冷水侧继电器。

本发明第一种技术方案的特点还在于，

励侧继电器、汽侧继电器和定冷水侧继电器共同连接有报警单元，励侧继电器、汽侧继电器和定冷水侧继电器与报警单元的连接线路上分别设置有相互并联第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点。

电流互感器包括接在励侧汇水管接地引线上的励侧电流互感器，励侧电流互感器的二次侧接于励侧继电器；还包括接在汽侧汇水管接地引线上的汽侧电流互感器，汽侧电流互感器的二次侧接于汽侧继电器。

励侧电流互感器和汽侧电流互感器均为穿心式电流互感器。

注入式定子接地保护出口跳闸回路内连接有调相机定子接地保护装置和机组跳闸系统及装置。

本发明所采用的第二种技术方案是：一种防止调相机注入式定子接地保护误动的方法，包括以下步骤：

步骤1、在励侧汇水管的接地引线上依次连接励侧电流互感器和励侧继电器，在汽侧汇水管的接地引线上依次连接汽侧电流互感器和汽侧继电器，在dcs系统的定冷水电导率在线监测点上连接定冷水侧继电器；

步骤2、在注入式定子接地保护出口跳闸回路上连接相互并联的第一常闭触点、第二常闭触点和第三常闭触点，再分别将第一常闭触点、第二常闭触点和第三常闭触点电连接至励侧继电器、汽侧继电器和定冷水侧继电器；

步骤3、设置报警单元，报警单元的输入端连接相互并联的第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点，再分别将第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点电连接至励侧继电器、汽侧继电器和定冷水侧继电器；

步骤4、设定定冷水侧继电器的动作值为γset，当dcs系统定冷水电导率在线监测点监测到定冷水电导率超过设定值γset时，定冷水侧继电器控制第三常闭触点断开，同时控制第三常开触点闭合；设定励侧继电器的动作值为iset1，当励侧汇水管接地引线上的电流i1超过设定值iset1时，励侧继电器控制第一常闭触点断开，同时控制第一常开触点闭合；设定汽侧继电器的动作值为iset2，当汽侧汇水管接地引线上的电流i2超过设定值iset2时，汽侧继电器控制第二常闭触点断开，同时控制第二常开触点闭合。

本发明的有益效果是：本发明一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置及方法，通过将三个常闭触点并联在注入式定子接地保护出口跳闸回路上并通过三个继电器分别控制，三个继电器同时动作才能将注入式定子接地保护出口跳闸回路闭锁，提高了可靠性，可防止继电器本身故障造成误闭锁。

附图说明

图1是现有注入式定子接地保护装置的电路原理示意图；

图2是本发明一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置的结构示意图。

图中，1.励侧汇水管，2.汽侧汇水管，3.励侧继电器，4.汽侧继电器，5.dcs系统，6.定冷水侧继电器，7.第一常闭触点，8.第二常闭触点，9.第三常闭触点，10.报警单元，11.第一常开触点，12.第二常开触点，13.第三常开触点，14.励侧电流互感器，15.汽侧电流互感器，16.调相机定子接地保护装置，17.机组跳闸系统及装置，18.调相机本体，19.定子绕组，20.绝缘引水管，21.保护装置辅助电源，22.中性点接地变压器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置，如图2所示，包括分别连接于励侧汇水管1接地引线和汽侧汇水管2接地引线上的穿心式励侧电流互感器14和穿心式汽侧电流互感器15，分别用于测量励侧汇水管1的接地电流i1以及测量汽侧汇水管2的接地电流i2，励侧电流互感器14和汽侧电流互感器15的二次侧分别接有励侧继电器3和汽侧继电器4；还包括连接于dcs系统5定冷水电导率在线监测点的定冷水侧继电器6；还包括并联在调相机定子接地保护装置16和机组跳闸系统及装置17之间的注入式定子接地保护出口跳闸回路上的第一常闭触点7、第二常闭触点8和第三常闭触点9，第一常闭触点7、第二常闭触点8和第三常闭触点9还分别电连接至励侧继电器3、汽侧继电器4和定冷水侧继电器6。励侧继电器3、汽侧继电器4和定冷水侧继电器6共同连接有报警单元10，励侧继电器3、汽侧继电器4和定冷水侧继电器6与报警单元10的连接线路上分别设置有相互并联第一常开触点11、第二常开触点12和第三常开触点13。

本发明还提供了一种防止调相机注入式定子接地保护误动的方法，包括以下步骤：

步骤1、在励侧汇水管1的接地引线上依次连接励侧电流互感器14和励侧继电器3，在汽侧汇水管2的接地引线上依次连接汽侧电流互感器15和汽侧继电器4，在dcs系统5的定冷水电导率在线监测点上连接定冷水侧继电器6；

步骤2、在注入式定子接地保护出口跳闸回路上连接相互并联的第一常闭触点7、第二常闭触点8和第三常闭触点9，再分别将第一常闭触点7、第二常闭触点8和第三常闭触点9电连接至励侧继电器3、汽侧继电器4和定冷水侧继电器6；

步骤3、设置报警单元10，报警单元10的输入端连接相互并联的第一常开触点11、第二常开触点12和第三常开触点13，再分别将第一常开触点11、第二常开触点12和第三常开触点13电连接至励侧继电器3、汽侧继电器4和定冷水侧继电器6；

步骤4、设定定冷水侧继电器6的动作值为γset，当dcs系统5定冷水电导率在线监测点监测到定冷水电导率超过设定值γset时，定冷水侧继电器6控制第三常闭触点9断开，同时控制第三常开触点13闭合；设定励侧继电器3的动作值为iset1，当励侧汇水管1接地引线上的电流i1超过设定值iset1时，励侧继电器3控制第一常闭触点7断开，同时控制第一常开触点11闭合；设定汽侧继电器4的动作值为iset2，当汽侧汇水管2接地引线上的电流i2超过设定值iset2时，汽侧继电器4控制第二常闭触点8断开，同时控制第二常开触点12闭合。

工作时，当dcs系统5在线监测的定冷水电导率大于设定值γset时，定冷水侧继电器6动作，控制第三常闭触点9断开，同时第三常开触点13闭合。当励侧汇水管1的接地电流i1大于设定值iset1时，励侧继电器3动作，控制第一常闭触点7断开，同时控制第一常开触点11闭合。当汽侧汇水管2的接地电流i2大于设定值iset2时，汽侧继电器4动作，控制第二常闭触点8断开，同时控制第二常开触点12闭合。

当定冷水电导率异常增大时，i1和i2均会明显增大，三个继电器同时动作时，第一常闭触点7、第二常闭触点8和第三常闭触点9全部断开，会将注入式定子接地保护出口跳闸回路闭锁。第一常闭触点7、第二常闭触点8和第三常闭触点9三个常闭触点并联，提高了可靠性，可防止继电器本身故障造成误闭锁。第一常开触点11、第二常开触点12和第三常开触点13三个常开触点并联，当三个继电器的任意一个动作时，可发出报警信号。

通过上述方式，本发明一种防止调相机注入式定子接地保护误动的装置及方法，通过将三个常闭触点并联在注入式定子接地保护出口跳闸回路上并通过三个继电器分别控制，三个继电器同时动作才能将注入式定子接地保护出口跳闸回路闭锁，提高了可靠性，可防止继电器本身故障造成误闭锁。此外，通过三个继电器分别控制三个常开触点并连接报警单元10，当三个继电器的任意一个动作时，还可发出报警信号。