本發(fā)明涉及電壓互感器斷線檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，是一種發(fā)電機(jī)機(jī)端一次熔斷器慢熔的pt斷線檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

目前，火電廠發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器的電壓互感器斷線檢測(cè)方法都是基于電壓回路完全斷線后的二次側(cè)電壓矢量狀態(tài)，對(duì)電壓回路未完全斷開(kāi)的熔斷器慢熔狀態(tài)未納入電壓互感器斷線的檢測(cè)范圍。發(fā)電機(jī)一次熔斷器慢熔時(shí)，比較發(fā)電機(jī)兩組電壓互感器二次電壓矢量差和負(fù)序電壓矢量差無(wú)法對(duì)一次熔斷器慢熔做出準(zhǔn)確的判斷。因此，需要尋找一種可以將電壓互感器斷線的檢測(cè)范圍由傳統(tǒng)的一次側(cè)斷線、二次側(cè)斷線或者其他組合斷線的情況擴(kuò)大為電壓回路未完全斷線，即一次熔斷器慢熔的范圍，可以準(zhǔn)確的區(qū)分發(fā)電機(jī)電壓互感器斷線和短路故障的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種發(fā)電機(jī)機(jī)端一次熔斷器慢熔的pt斷線檢測(cè)方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)比較發(fā)電機(jī)兩組電壓互感器二次側(cè)線電壓矢量差和負(fù)序電壓矢量差的方法均無(wú)法準(zhǔn)確的判斷發(fā)電機(jī)一次熔斷器慢熔時(shí)電壓互感器是否斷線的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種發(fā)電機(jī)機(jī)端一次熔斷器慢熔的pt斷線檢測(cè)方法，包括以下步驟：

第一步，數(shù)據(jù)采集，采集發(fā)電機(jī)機(jī)端三相電壓并計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)端的零序電壓ul、發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓的二次諧波u2l、發(fā)電機(jī)機(jī)端第一電壓互感器的線電壓uab、ubc、uca、發(fā)電機(jī)機(jī)端第二電壓互感器線電壓uab、ubc、uca、發(fā)電機(jī)機(jī)端第一電壓互感器的負(fù)序電壓u2、發(fā)電機(jī)機(jī)端第二電壓互感器的負(fù)序電壓u2'；

第二步，確定第一電壓互感器和第二電壓互感器是否斷線的判定條件；

(1)判定條件一：計(jì)算并比較判斷發(fā)電機(jī)機(jī)端第一電壓互感器和第二電壓互感器的各線電壓矢量差的模值是否均大于其相應(yīng)的第一閾值，計(jì)算公式如下：

|uab－uab|>u閾1(1)

|ubc－ubc|>u閾1(2)

|uca－uca|>u閾1(3)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，若公式(1)至公式(3)中至少有一個(gè)條件成立，則判定電壓互感器斷線，之后進(jìn)入第四步；

若公式(1)、公式(2)和公式(3)均不成立，則返回第一步；

(2)判定條件二：計(jì)算并比較發(fā)電機(jī)機(jī)端的第一電壓互感器和第二電壓互感器負(fù)序電壓的矢量差的模值是否大于其相應(yīng)的第二閾值，計(jì)算公式如下：

|u2－u2′|>u閾2(4)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，若公式(4)成立，則判定電壓互感器斷線；之后進(jìn)入第四步；若公式(4)不成立，則返回第一步；

第三步，若發(fā)電機(jī)一次熔斷器慢熔時(shí)，所對(duì)應(yīng)相的二次電壓變化很小，不滿(mǎn)足第二步中的判定條件一和判定條件二，則(1)測(cè)量與發(fā)電機(jī)相連的熔斷器的實(shí)際工作電流，熔斷器的實(shí)測(cè)電流為i熔，熔斷器的額定電流為i熔e，設(shè)勵(lì)磁電壓突變量為δufd，判定條件三的公式為：

i熔/i熔e≥1.6(5)

ul≥1.5v(6)

u2l/ul＞20％(7)

(2)設(shè)勵(lì)磁電壓突變量為δufd，計(jì)算勵(lì)磁電壓突變量并設(shè)置閾值，勵(lì)磁電壓突變量計(jì)算公式為：

判定條件三的公式為：

δufd＞ufd(t－3t)(9)

其中，ufd(t-3t)為當(dāng)前采樣點(diǎn)的前三個(gè)周期的采樣值且為勵(lì)磁電壓突變量的閾值；

將公式(5)、公式(6)、公式(7)和公式(9)作與運(yùn)算，若判定條件三的公式(5)、公式(6)、公式(7)和公式(9)同時(shí)成立，則判定電壓互感器斷線；之后進(jìn)入第四步；若判定條件三的公式(5)、公式(6)、公式(7)和公式(9)有其中一個(gè)不成立，則返回第一步；

第四步，報(bào)警提示，發(fā)電機(jī)機(jī)端的第一電壓互感器和第二電壓互感器兩者其一斷線，則報(bào)警，之后結(jié)束。

下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述第一電壓互感器與第二電壓互感器線電壓矢量差的差值范圍為0.03ue至0.06ue，ue＝57.74v，即差值范圍為1.73v至3.46v。

上述發(fā)電機(jī)第一電壓互感器與第二電壓互感器線電壓矢量差的第一閾值設(shè)置為5v。

上述發(fā)電機(jī)第一電壓互感器和第二電壓互感器負(fù)序電壓矢量差的第二閾值設(shè)置為3v。

本發(fā)明對(duì)于發(fā)電機(jī)電壓互感器斷線提供了完善的檢測(cè)方法，將發(fā)電機(jī)電壓互感器斷線的檢測(cè)拓展到電壓回路未完全斷線的狀態(tài)，通過(guò)對(duì)一次熔斷器電流、機(jī)端零序電壓及其二次諧波含有量、勵(lì)磁電壓突變量的檢測(cè)將發(fā)電機(jī)電壓回路中熔斷器的異常狀態(tài)也包含在電壓互感器斷線的檢測(cè)范圍之內(nèi)，同時(shí)可以準(zhǔn)確的區(qū)分各種斷線組合情況。本發(fā)明對(duì)發(fā)電機(jī)電壓互感器一次熔斷器慢熔和一次、二次電壓回路完全斷開(kāi)的情況進(jìn)行正確的檢測(cè)，適應(yīng)性強(qiáng)，使用范圍廣，可靠性高。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的流程圖。

附圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的pt斷線邏輯原理框圖。

附圖3是本發(fā)明中兩組pt三相電壓正常時(shí)電壓向量的矢量圖。

附圖4是本發(fā)明中1pt的a相電壓斷線，2pt電壓正常的矢量圖。

附圖5是本發(fā)明中1pt的a、b相電壓斷線，2pt電壓正常的矢量圖。

附圖6是本發(fā)明中1pt的a、b、c均斷線，2pt電壓正常的矢量圖。

附圖7是本發(fā)明中1pt的a相電壓斷線，2pt的b相電壓斷線的矢量圖。

附圖8是本發(fā)明中1pt的a相電壓斷線，2pt的a、b相電壓斷線的矢量圖。

附圖9是本發(fā)明中1pt的a相電壓斷線，2pt的a、b、c相電壓斷線的矢量圖。

附圖10是本發(fā)明中1pt的a、b相電壓斷線，2pt的b、c相電壓斷線的矢量圖。

附圖11是本發(fā)明中1pt的a、b相電壓斷線，2pt的a、b、c相電壓斷線的矢量圖。

附圖中的編碼分別為：1pt為第一電壓互感器，2pt為第二電壓互感器。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：如附圖1、2所示，發(fā)電機(jī)機(jī)端一次熔斷器慢熔的pt斷線檢測(cè)方法，包括以下步驟：

第一步，數(shù)據(jù)采集，采集發(fā)電機(jī)機(jī)端三相電壓并計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)端的零序電壓ul、發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓的二次諧波u2l、發(fā)電機(jī)機(jī)端第一電壓互感器1pt的線電壓uab、ubc、uca、發(fā)電機(jī)機(jī)端第二電壓互感器2pt線電壓uab、ubc、uca、發(fā)電機(jī)機(jī)端第一電壓互感器1pt的負(fù)序電壓u2、發(fā)電機(jī)機(jī)端第二電壓互感器2pt的負(fù)序電壓u2'；

第二步，確定第一電壓互感器1pt和第二電壓互感器2pt是否斷線的判定條件；

(1)判定條件一：計(jì)算并比較判斷發(fā)電機(jī)機(jī)端第一電壓互感器1pt和第二電壓互感器2pt的各線電壓矢量差的模值是否均大于其相應(yīng)的第一閾值，計(jì)算公式如下：

|uab－uab|>u閾1(1)

|ubc－ubc|>u閾1(2)

|uca－uca|>u閾1(3)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，若公式(1)至公式(3)中至少有一個(gè)條件成立，則判定電壓互感器斷線，之后進(jìn)入第四步；

若公式(1)、公式(2)和公式(3)均不成立，則返回第一步；

(2)判定條件二：計(jì)算并比較發(fā)電機(jī)機(jī)端的第一電壓互感器1pt和第二電壓互感器2pt負(fù)序電壓的矢量差的模值是否大于其相應(yīng)的第二閾值，計(jì)算公式如下：

|u2－u2′|>u閾2(4)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，若公式(4)成立，則判定電壓互感器斷線；之后進(jìn)入第四步；若公式(4)不成立，則返回第一步；

第三步，若發(fā)電機(jī)一次熔斷器慢熔時(shí)，所對(duì)應(yīng)相的二次電壓變化很小，不滿(mǎn)足第二步中的判定條件一和判定條件二，則(1)測(cè)量與發(fā)電機(jī)相連的熔斷器的實(shí)際工作電流，熔斷器的實(shí)測(cè)電流為i熔，熔斷器的額定電流為i熔e，設(shè)勵(lì)磁電壓突變量為δufd，判定條件三的公式為：

i熔/i熔e≥1.6(5)

ul≥1.5v(6)

u2l/ul＞20％(7)

(2)設(shè)勵(lì)磁電壓突變量為δufd，計(jì)算勵(lì)磁電壓突變量并設(shè)置閾值，勵(lì)磁電壓突變量計(jì)算公

式為：

判定條件三的公式為：

δufd＞ufd(t－3t)(9)

其中，ufd(t-3t)為當(dāng)前采樣點(diǎn)的前三周期的采樣值且為勵(lì)磁電壓突變量的閾值；

將公式(5)、公式(6)、公式(7)和公式(9)作與運(yùn)算，若判定條件三的公式(5)、公式(6)、公式(7)和公式(9)同時(shí)成立，則判定電壓互感器斷線；之后進(jìn)入第四步；若判定條件三的公式(5)、公式(6)、公式(7)和公式(9)有其中一個(gè)不成立，則返回第一步；

第四步，報(bào)警提示，發(fā)電機(jī)機(jī)端的第一電壓互感器1pt和第二電壓互感器2pt兩者其一斷線，則報(bào)警，之后結(jié)束。

第三步中勵(lì)磁電壓突變量計(jì)算公式為當(dāng)前采樣值與半周期前采樣值差值的絕對(duì)值。這里第三步中的電壓互感器是否斷線的判定條件主要是針對(duì)發(fā)電機(jī)一次熔斷器的慢熔狀態(tài)。在發(fā)電機(jī)一次熔斷器出現(xiàn)慢熔狀態(tài)時(shí)，慢熔相電壓略微降低，第二步中的判定條件失效。此時(shí)熔斷器電流超過(guò)額定值，因慢熔相機(jī)端電壓下降，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器迅速增磁并切換電壓采集通道，因此勵(lì)磁電壓存在向上突變。因發(fā)電機(jī)機(jī)端慢熔相電壓降低，機(jī)端電壓互感器開(kāi)口三角出現(xiàn)零序電壓且二次諧波含有率超標(biāo)。因此，將熔斷器額定電流的1.6倍值設(shè)定為熔斷器電流啟動(dòng)元件的預(yù)警值；同時(shí)，對(duì)零序電壓基波分量及其二次諧波電壓含有率設(shè)置限值，在第三步中零序電壓閾值取1.5v，零序電壓二次諧波電壓含有率取20％；最后對(duì)勵(lì)磁電壓突變量進(jìn)行檢測(cè)；當(dāng)檢測(cè)到熔斷器實(shí)測(cè)電流超過(guò)1.6倍的額定值，勵(lì)磁電壓突變量超過(guò)公式(9)的計(jì)算閾值，零序電壓大于1.5v，零序電壓二次諧波含有率大于20％同時(shí)成立時(shí)，則判定為電壓互感器斷線。

本發(fā)明的第二步通過(guò)采集機(jī)端三相電壓求取線電壓矢量差和負(fù)序電壓矢量差分別與閾值進(jìn)行比較，可以對(duì)一次、二次電壓回路完全斷開(kāi)進(jìn)行判定；第三步通過(guò)檢測(cè)熔斷器電流、勵(lì)磁電壓突變量、零序電壓及其二次諧波含有率，可以對(duì)發(fā)電機(jī)電壓互感器一次熔斷器慢熔進(jìn)行判定。上述的檢測(cè)判定條件可以在發(fā)電機(jī)短路故障、零起升壓時(shí)，起到警示的作用，不會(huì)誤發(fā)電壓互感器斷線的信號(hào)。

可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述發(fā)電機(jī)機(jī)端一次熔斷器慢熔的pt斷線檢測(cè)方法作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

如附圖1、2所示，第一電壓互感器1pt與第二電壓互感器2pt線電壓矢量差的差值范圍為0.03ue至0.06ue，ue＝57.74v，即差值范圍為1.73v至3.46v。

如附圖1所示，發(fā)電機(jī)第一電壓互感器1pt與第二電壓互感器2pt線電壓矢量差的第一閾值設(shè)置為5v。在第二步中，因發(fā)電機(jī)電壓互感器保護(hù)級(jí)繞組一般為3p，其電壓誤差為±3％?？紤]發(fā)電機(jī)所用兩組電壓互感器均存在電壓誤差，所以將第一電壓互感器1pt與第二電壓互感器2pt的二次側(cè)線電壓矢量差的第一閾值設(shè)置為5v。

如附圖1所示，發(fā)電機(jī)第一電壓互感器1pt和第二電壓互感器2pt負(fù)序電壓矢量差的第二閾值設(shè)置為3v。發(fā)電機(jī)電壓互感器保護(hù)級(jí)繞組一般為3p，其電壓誤差為±3％?？紤]發(fā)電機(jī)所用兩組電壓互感器均存在電壓誤差，當(dāng)一個(gè)電壓互感器單相電壓誤差為3％，另一個(gè)電壓互感器其他兩相電壓誤差也為3％，則此時(shí)負(fù)序電壓差值是最大值，差值為1.15v。同時(shí)考慮到電纜壓降和發(fā)變組裝置采樣精度的原因，將發(fā)電機(jī)兩組電壓互感器負(fù)序電壓矢量差的模值設(shè)置為3v。

實(shí)施例2：如附圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11所示，利用判定條件一進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端一次熔斷器慢熔的pt斷線檢測(cè)方法是比較發(fā)電機(jī)機(jī)端1pt和2pt線電壓矢量差的模值，包括以下情況：

(1)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生單相電壓斷線，另一個(gè)pt正常時(shí)，單相斷線pt所對(duì)應(yīng)的線電壓幅值變?yōu)橄嚯妷悍?正常pt線電壓保持不變，兩個(gè)線電壓的矢量差的模值為57.74v，大于閾值5v，可判定為pt斷線；

(2)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生兩相電壓斷線，另一個(gè)pt正常時(shí)，兩相斷線pt所對(duì)應(yīng)的線電壓分別變?yōu)?v和57.74v，正常pt線電壓保持不變，兩個(gè)線電壓矢量差的模值為100v和57.74v，大于閾值5v，可判定為pt斷線；

(3)當(dāng)其中一個(gè)pt三相電壓全部斷線，另一個(gè)pt正常時(shí)，對(duì)應(yīng)線電壓矢量差的模值為100v，大于閾值5v，可判定為pt斷線；

(4)當(dāng)兩個(gè)pt同時(shí)發(fā)生單相斷線時(shí)，若同時(shí)斷線相為相同相則判據(jù)失效，考慮到同時(shí)斷線概率極低，此情況可忽略不計(jì)；

(5)若兩個(gè)pt同時(shí)斷線相為不同相(以1pt的a相斷線，2pt的b相斷線為例)，則涉及該相的線電壓幅值變?yōu)橄嚯妷悍?，兩個(gè)pt所對(duì)應(yīng)線電壓的矢量差為57.74v，大于閾值5v，可判定為pt斷線；

(6)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生單相電壓斷線，另一個(gè)pt兩相電壓斷線時(shí)(以1pt的a相斷線，2pt的a、b相斷線為例)，兩個(gè)pt所對(duì)應(yīng)線電壓矢量差的模值為57.74v，大于閾值5v，可判定為pt斷線；

(7)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生兩相電壓斷線，另一個(gè)pt同樣發(fā)生兩相斷線時(shí)，若兩個(gè)pt斷線相均為相同相，則判據(jù)失效，此情況發(fā)生概率極低，可忽略不計(jì)；

(8)若兩個(gè)pt斷線相為不同相(以1pt的a、b相斷線，2pt的b、c相斷線為例)，兩個(gè)pt所對(duì)應(yīng)線電壓矢量差的模值為57.74v，大于閾值5v，可判定為pt斷線；

(9)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生兩相電壓斷線，另一個(gè)pt三相電壓全部斷線時(shí)，兩個(gè)pt所對(duì)應(yīng)線電壓矢量差的模值為57.74v，大于閾值5v，可判定為pt斷線。

這里的的pt為電壓互感器的簡(jiǎn)稱(chēng)。

實(shí)施例3：如附圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11所示，利用判定條件二進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端一次熔斷器慢熔的pt斷線檢測(cè)方法是比較發(fā)電機(jī)機(jī)端1pt和2pt的負(fù)序電壓矢量差的模值，包括以下情況：

(1)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生單相電壓斷線，另一個(gè)pt正常時(shí)，斷線pt負(fù)序電壓值為-19.24v，正常pt負(fù)序電壓為0v，負(fù)序電壓差的模值為19.24v，大于3v，可判定為pt斷線；

(2)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生兩相電壓斷線，另一個(gè)pt正常時(shí)，斷線pt負(fù)序電壓值為-9.62+j16.66，正常pt負(fù)序電壓為0v，負(fù)序電壓差的模值為19.24v，大于3v，可判定為pt斷線；

(3)當(dāng)其中一個(gè)pt三相電壓全部斷線，另一個(gè)pt正常時(shí)，負(fù)序電壓均為零，判據(jù)失效，但此種情況發(fā)生概率極低可忽略不計(jì)；

(4)當(dāng)兩個(gè)pt同時(shí)發(fā)生單相斷線時(shí)，若同時(shí)斷線相為相同相則判據(jù)失效，考慮到同時(shí)斷線概率極低，此情況可忽略不計(jì)；

(5)若兩個(gè)pt同時(shí)斷線相為不同相(以1pt的a相斷線，2pt的b相斷線為例)，則負(fù)序電壓差的模值為33.32v，大于3v，可判定為pt斷線；

(6)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生單相電壓斷線，另一個(gè)pt兩相電壓斷線時(shí)(以1pt的a相斷線，2pt的a、b相斷線為例)，則負(fù)序電壓差的模值為19.24v，大于3v，可判定為pt斷線；

(7)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生兩相電壓斷線，另一個(gè)pt同樣發(fā)生兩相斷線時(shí)，若兩個(gè)pt斷線相均為相同相，則判據(jù)失效，此情況發(fā)生概率極低，可忽略不計(jì)；

(8)若兩個(gè)pt斷線相為不同相(以1pt的a、b相斷線，2pt的b、c相斷線為例)，則負(fù)序電壓差的模值為33.34v，大于3v，可判定為pt斷線；

(9)當(dāng)其中一個(gè)pt發(fā)生兩相電壓斷線(以1pt的a、b相斷線為例)，另一個(gè)pt三相電壓全部斷線時(shí)，負(fù)序電壓差的模值為19.24v，大于3v，可判定為pt斷線。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來(lái)滿(mǎn)足不同情況的需求。