CN101714751A

CN101714751A - 引入变压器分接开关信息的差动保护方法

Info

Publication number: CN101714751A
Application number: CN200910243344A
Authority: CN
Inventors: 和敬涵; 张�浩; 李珂; 郭显达; 薄志谦; 安德鲁·克里墨
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: North China Electric Power Research Institute Co Ltd; Beijing Jiaotong University
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: CN101714751B

Abstract

本发明公开了一种引入变压器分接开关信息的差动保护方法，该方法包括步骤：变压器差动保护装置对变压器两侧的互感器二次侧电流进行同步采样，并将采样值存入采样队列；变压器差动保护装置检测变压器分接开关的状态，获取变压器分接开关的目标档位信息；计算变压器分接开关的目标档位导致的不平衡差动电流；计算引入变压器分接开关信息的差动电流和制动电流；判断是否连续三次计算都符合引入变压器分接开关信息的差动保护动作判据，如果是则发出跳闸命令，否则闭锁保护出口。引入变压器分接开关信息的差动保护方法可以用于双绕组变压器和三绕组变压器的保护装置。

Description

引入变压器分接开关信息的差动保护方法

技术领域

本发明属于电力系统中变压器继电保护技术领域，更具体地涉及一种引入变压器分接开关信息的差动保护方法。

背景技术

电力系统中有载调压变压器由于能在带负载的情况下调整电压的特点得到越来越广泛使用。但带负载调压的过程使得变压器保护装置的保护效果收到影响，其主要原因是由不平衡电流造成的，而产生不平衡电流的主要因素有：电流互感器误差、变压器分接开关调整、计算变比与实际变比不一致。

针对由变压器分接开关引起的不平衡电流，传统微机保护通常通过提高整定值，增大制动系数来躲过其影响。这样就降低了差动保护的灵敏度，特别是对于常见的变压器内部匝间短路以及高阻接地的变压器内部故障，可能会由于整定值的增大而造成变压器差动保护拒动，使故障进一步恶化而造成不可挽回的损失。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上保护方案中的缺陷，提出一种引入分接开关信息的差动保护方法。

所述的方法是通过如下的技术方案实现的，包括步骤：

步骤1：变压器差动保护装置对变压器两侧的互感器二次侧电流进行同步采样，并将采样值存入采样队列；

步骤2：变压器差动保护装置检测变压器分接开关的状态，获取变压器分接开关的目标档位信息；

步骤3：计算步骤2中检测到的变压器分接开关的目标档位导致的不平衡差动电流；

步骤4：根据采样队列中的采样值和步骤3中的不平衡差动电流值计算引入变压器分接开关信息的差动电流和制动电流；

上述差动电流计算公式为

I_d·OLTC＝I_{d·traditional}-K_rel·ΔUI_unb.ΔU

上述制动电流计算公式为

I_b·OLTC＝I_{b·traditional}-K_rel·ΔUI_unb·ΔU

其中：I_{d·traditional}和I_{b·traditional}为原有变压器差动保护的差动电流和制动电流计算结果，I_unb.ΔU为变压器分接开关档位为ΔU时所导致的不平衡差动电流模值，

I_{unb \cdot ΔU} = | {\overset{\cdot}{I}}_{unb \cdot ΔU} |,

K_rel·ΔU为可靠系数。

步骤5：判断是否连续三次计算都符合引入变压器分接开关信息的差动保护动作判据，如果是则发出跳闸命令，否则闭锁保护出口。

本发明的有益效果是：借助分接开关信息计算变压器分接开关调整后引起的不平衡差动电流，并在差动和制动电流中消除分接开关调整所带来的不平衡电流的影响，提高保护装置的灵敏度。

附图说明

图1是双绕组降压变压器差动保护装置示意图；

图2为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

以图1所示双绕组降压变压器为例，本发明提出的引入变压器分接开关信息的差动保护方法是通过如下的原理实现的：

以变压器两侧互感器二次侧电流的额定值为标幺值计算的基准量。

根据变压器两侧电流互感器的变比及变压器分接开关的目标档位信息计算分接开关目标档位导致的不平衡差动电流：

{\overset{\cdot}{I}}_{unb . ΔU} = [1 - \frac{n_{TA 1} \cdot n_{T} \cdot (1 + ΔU)}{n_{TA 2}}] \cdot \frac{{\overset{\cdot}{I}}_{1}}{n_{TA 1}} - - - (1)

其中：

为变压器分接开关档位为ΔU时所导致的不平衡差动电流，

ΔU为变压器分接开关的档位(例：当档位为-2.5％时，ΔU＝-0.025)，

为变压器原边侧电流(已进行相位调整)，

n_TA1，n_TA2分别为变压器原副边侧互感器变比，

n_T为变压器变比。

本发明方法中，引入变压器分接开关信息的差动电流和制动电流的计算是以传统变压器差动保护的差动电流和制动电流计算为基础的，但与两者的计算过程无关。在此不对传统变压器差保护的差动电流和制动电流计算过程进行描述。

设传统变压器差动保护的差动电流和制动电流计算结果分别为I_{d·traditional}和I_{b·traditional}。

引入分接开关信息的差动电流计算公式为：

I_d·OLTC＝I_{d·traditional}-K_rel·ΔUI_unb.ΔU (2)

引入分接开关信息的制动电流计算公式为：

I_b·OLTC＝I_{b·traditional}-K_rel·ΔUI_unb·ΔU (3)

其中：I_unb.ΔU为变压器分接开关档位为ΔU时所导致的不平衡差动电流模值，

I_{unb \cdot ΔU} = | {\overset{\cdot}{I}}_{unb \cdot ΔU} | .

K_rel·ΔU为可靠系数，本实施例中取值1～1.3。

本实施例中采用的引入变压器分接开关信息的差动保护动作判据为：

\{\begin{matrix} I_{d \cdot OLTC} &GreaterEqual; I_{set}, I_{b \cdot OLTC} < I_{s 1} \\ I_{d \cdot OLTC} &GreaterEqual; I_{b \cdot OLTC}, I_{b \cdot OLTC} &GreaterEqual; I_{s 1} \end{matrix} - - - (4)

其中：

I_set为差动整定值，可取0.1～0.2pu(pu表示标幺值)，以互感器二次侧额定电流为基准电流。

I_s1为制动整定值，可取0.6～1pu(pu表示标幺值)，以互感器二次侧额定电流为基准电流。

其他符号定义同(1)(2)(3)式。

如图2所示，本发明提出引入变压器分接开关信息的差动保护方法是通过如下的技术方案实现的，所述的方法包括步骤：

S101步骤，变压器差动保护装置对变压器两侧的互感器二次侧电流进行同步采样，并将采样值存入采样队列。

S102步骤，变压器差动保护装置检测变压器分接开关的状态，获取变压器分接开关的目标档位信息。

S103步骤，计算S102步骤中检测到的变压器分接开关的目标档位导致的不平衡差动电流

S104步骤，根据采样队列中的采样值和S103步骤中的不平衡差动电流值计算引入变压器分接开关信息的差动电流和制动电流。

S105步骤，判断是否连续三次计算都符合引入变压器分接开关信息的差动保护动作判据，如果是则进入S107步骤，否则进入S106步骤。

S106步骤，闭锁保护出口。

S107步骤，发出跳闸命令。

S108步骤，结束。

由于本发明中实现上述方法是在具体装置中实现，对电流进行采样、检测变压器分接开关目标档位信息都可以由现有技术中的各个部分来实现，因此，上述的装置在这里没有必要进一步描述。本发明是一种引入分接开关信息的差动保护方法，可以用于对双绕组变压器和三绕组变压器的保护装置。

根据上述的描述，本领域的技术人员可以对本发明的各个步骤进行合并或分解，这些具体的变化都应当在本发明权利要求书限定的范围之内。

Claims

1.引入变压器分接开关信息的差动保护方法，其特征在于：所述方法包括

上述差动电流计算公式为

I_d·OLTC＝I_{d·traditional}-K_rel·ΔUI_unb.ΔU

上述制动电流计算公式为

I_b·OLTC＝I_{b·traditional}-K_rel·ΔUI_unb·ΔU

I_{unb \cdot ΔU} = | {\overset{\cdot}{I}}_{unb \cdot ΔU} |,

K_rel·ΔU为可靠系数；

2.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于步骤5中引入变压器分接开关信息的差动保护动作判据为：

\{\begin{matrix} I_{d \cdot OLTC} &GreaterEqual; I_{set}, I_{b \cdot OLTC} < I_{s 1} \\ I_{d \cdot OLTC} &GreaterEqual; I_{b \cdot OLTC}, I_{b \cdot OLTC &GreaterEqual; I_{s 1}} \end{matrix}

其中：I_set为差动整定值，I_s1为制动整定值。

3.根据权利要求1所述的差动保护方法，其特征在于所述变压器差动保护装置为双绕组变压器或三绕组变压器的保护装置。