CN102005726B - 基于波形间断特征识别励磁涌流和区外故障ct饱和的方法 - Google Patents

Abstract

基于波形间断特征识别励磁涌流和区外故障CT饱和的方法，1）将差动样本电流进行差分运算；2）对差分后的差动样本电流进行s点间的积分；3）根据当前的积分值，获取波形间断的浮动门槛值

，4）当延续T时间，

判据均成立，则认为区内故障特征，非励磁涌流和区外故障特征，

为预设的门槛值。本发明能避免变压器保护装置的拒动或误动，保护电力系统安全稳定运行。

Description

基于波形间断特征识别励磁涌流和区外故障CT饱和的方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统变压器差动保护中用于识别励磁涌流和区外故障CT饱和的方法，尤其是涉及一种基于波形间断特征的识别励磁涌流和区外故障CT饱和的方法。

背景技术

为了保证变压器的安全运行，必须配备差动保护，变压器的励磁涌流和区外故障CT饱和一直是变压器差动保护误动的重大隐患。

迄今为止，能否快速准确区分励磁涌流和故障电流一直是影响变压器保护性能的关键。国内外继电保护工作人员为此做了大量深入的研究，并从不同的角度提出了许多行之有效的方法。间断角原理的励磁涌流鉴别方法直接利用涌流波形的间断特征进行分相闭锁，具有一定的优点，但由于其受到以下几个方面的影响：(1)采样频率达到多少才能准确测量间断角和波宽的大小：(2)采样精度达到多少才能准确判断电流是否进入间断角门槛：(3)如何解决由于电流互感器饱和引起的涌流间断角变形问题。在具体的应用过程中受到一定的限制。

对于区外故障CT饱和，目前普遍常用的如传统的采用时差法进行区外故障CT饱和判定，其最大的缺点就是在区外故障非故障相饱和时会误开放；利用线性区进行区外故障CT饱和判定法，受制动电流的影响，对差动保护的灵敏度会产生影响，尤其在区内故障流出电流过大的情况下，不能可靠开放。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种能可靠识别励磁涌流的方法；能够在区外故障非故障相饱和时保护不误开放，区内故障流出电流过大的时保护可靠开放，避免变压器保护装置的拒动或误动。

对变压器差动保护来说，变压器空投时励磁涌流和区外故障CT饱和时，差动电流波形的共同特征就是波形间断。变压器正常运行时，差动电流波形不存在间断现象。利用一周波波形的间断程度完成判别。

1）变压器在空投过程中或有故障发生时，波形会含有较大分量的直流，考虑去除偏移直流分量的影响，同时针对空投励磁涌流的波形较故障电流的波形边沿比较陡，先将差动样本电流进行差分运算

i_dif(k)＝i_d(k)-i_d(k-m)                    （1）

式（1）中i_d(k)为当前差动电流采样，i_d(k-m)为差动电流前m个采样，i_dif(k)为当前差动电流差分后的采样电流；

2）考虑大型变压器的励磁涌流的最不利情况下，最小间断角为60度的情况，同时考虑区外故障CT饱和时延3ms饱和，对差分后的差动样本电流进行s点间的积分；

$I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}}\left(k\right)=\underset{k=k-s}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{i}_{\mathrm{dif}}\left(k\right)$

I_{dif_int}(k)为差动电流差分后s点间的积分值；

3）根据当前的积分值，获取波形间断的浮动门槛值，具体的调节方法：

C₁，C₂为预设的两个系数，I_{dif_int_th}(k)为当前积分值的浮动门槛值；

4）当延续一个周波，

判据均成立，则认为区内故障特征，非励磁涌流和区外故障特征，ε为预设的门槛值。

本发明的有益效果如下：本发明提供了基于差动电流本身的积分值和积分浮动门槛值的比值判断波形间断的方法，识别励磁涌流，适用于电力系统变压器保护，可以实现按相涌流制动，确保电力系统的安全稳定运行。同时该方法还适用于各种类型差动保护的区外故障的CT饱和判定。避免了时差法在区外故障非故障相饱和误开放的问题，克服了区内故障流出电流过大的情况下，线性区判饱和存在的不足，避免变压器保护装置的拒动或误动，保护电力系统安全稳定运行。

附图说明

图1为区内故障差流波形示意图。

图2为区内故障差流波形间断法比值示意图。

图3为区外故障差流波形示意图。

图4为区外故障差流波形间断法比值示意图。

图5为空投时差流波形示意图。

图6为空投时差流波形间断法比值示意图。

具体实施方式

以每个周波40点采样为例。

1）变压器在空投过程中或有故障发生时，波形会含有较大分量的直流，考虑去除偏移直流分量的影响，同时针对空投励磁涌流的波形较故障电流的波形边沿比较陡，先将差动电流采样进行6点的差分运算

i_dif(k)＝i_d(k)-i_d(k-6)                （1）

式（1）中i_d(k)为当前差动电流采样，i_d(k-6)为差动电流前6个点的采样，i_dif(k)为当前差动电流差分后的采样电流。

2）考虑大型变压器的励磁涌流的最不利情况下，同时考虑区外故障CT饱和时延情况，将差分后的差动电流进行8个点的积分运算

$I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}}\left(k\right)=\underset{k=k-s}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{i}_{\mathrm{dif}}\left(k\right)---\left(2\right)$

I_{dif_int}(k)为差动电流差分后8点间的积分值。

3）根据当前的积分值，获取波形间断的浮动门槛值，具体的调节方法：

$\left\{\begin{array}{cc}{I}_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}\_\mathrm{th}}\left(k\right)=I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}}\left(k\right)& I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}}\left(k\right)>I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}\_\mathrm{th}}(k-1)\\ I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}\_\mathrm{th}}\left(k\right)=I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}}\left(k\right)\&times;0.15+I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}\_\mathrm{th}}(k-1)\&times;0.85& I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}}\left(k\right)<I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}\_\mathrm{th}}(k-1)\end{array}\right.---\left(3\right)$

当延续一个周波，判据均成立，则认为区内故障特征，非励磁涌流和区外故障特征。

表1区内故障时波形间断判别结果

表2区外CT饱和波形间断判别结果

表3励磁涌流波形间断判别结果

以上实例表明本发明能够避免变压器保护装置的拒动或误动，保护电力系统安全稳定运行。

Claims (1)

1.基于波形间断特征识别励磁涌流和区外故障CT饱和的方法，其特征在于，

1）将差动样本电流进行差分运算；

i_dif(k)＝i_d(k)-i_d(k-m)                （1）

式（1）中i_d(k)为当前差动电流采样，i_d(k-m)为差动电流前m个采样，i_dif(k)为当前差动电流差分后的采样电流；

2）对差分后的差动样本电流进行s点间的积分；

$I_{\mathrm{dif}\_\mathrm{int}}\left(k\right)=\underset{k=k-s}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{i}_{\mathrm{dif}}\left(k\right)$

I_{dif_int}(k)为差动电流差分后s点间的积分值；

3）根据当前的积分值，获取波形间断的浮动门槛值，具体的调节方法：

C₁，C₂为预设的两个系数，I_{dif_int_th}(k)为当前积分值的浮动门槛值；

4）当延续一个周波，

判据均成立，则认为区内故障特征，非励磁涌流和区外故障特征，ε为预设的门槛值。

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