转子接地保护的应用及原理

转子一点接地保护原理
本保护采用切换采样原理检测转子一点接地电阻。切换采样检测电路如图6所示，图中UE为转子励磁电压，设在离UE负极α处经电阻Rj1接地，电阻R、R1为检测附加电阻，Sj为由单元控制的电子开关，其检测原理如下：









当电子开关Sj1闭合、Sj2断开投向左边时，测得UE=UE1、U=U1，转子绕组经Rj1-R1-Sj-R形成回路，在电压αUE1作用下产生电流I1，在电阻上的压降为U1，则有

式中I1=U1/R1（R取100k，R1整定输入，如R1安装100k电阻，但实际值应为100k//Rb，Rb为电压变换器电阻）。
当电子开关Sj1断开Sj2闭合时，测得UE=UE2，U1=U2，设右边回路的电流为I2，同时令UE2=KUE1，则右边回路方程为：

由 ③①、②两式解得


当Rj1＜Rj1z时，则认为发生了转子一点接地。
值得注意的是，只有当UE＞20V时，单元才开始进行切换采样操作。
b． 保护的启动和动作
① 切换采样操作：切换采样的电子开关Sj2；由单元开关量输出K11、K12控制，K11输出为1、K12输出为0时，Sj1吸合、Sj2断开；K11输出为0、K12输出为1时，Sj1断开、Sj2吸合。在未启动接地电阻Rj计算时，即在KUE1＞20（KU1+U2）时，每2s切换采样一次，每次Sj1、Sj2吸合0.25s，在Sj2吸合前的0.1s内采样UE1和U1，在Sj2释放前0.1s内采样UE2和U2。在启动计算Rj后，每S切换采样2次，每次K12，每次Sj1、Sj2各吸合0.25s，在Sj2吸合前0.1s采样UE1、U1，释放前0.1s采样UE2、U2。
② 直流采样与滤波：本保护中，为保证UE、U的正确性，回路中不能加较大的滤波环节，故采样值波动比较大，因此在切换采样中，每次采样40ms，即交流信号2个（2.5个）周期，以交流采样每周期采16点计，共采样32（40）点，去掉采样值中个别过大，过小（与前后两点平均值相比，误差超过20%的，UE和U中，有一个超限，这一组UE和U同时去掉），然后求平均值，作为计算Rj1和α的UE1、U1和UE2、U2。
B． 动作逻辑
当 （转子一点接地电阻定值）启动延时tg1，延时时间到发出转子一点接地信号，若延时1到达后仍满足故障延时条件，则继续保持延时，直到延时时间tg2到驱动，配置相应的出口（解列、灭磁、停机）。