CN102809681A - 一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法 - Google Patents

一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102809681A
CN102809681A CN2012102704556A CN201210270455A CN102809681A CN 102809681 A CN102809681 A CN 102809681A CN 2012102704556 A CN2012102704556 A CN 2012102704556A CN 201210270455 A CN201210270455 A CN 201210270455A CN 102809681 A CN102809681 A CN 102809681A
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
current
voltage
criterion
harmonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012102704556A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102809681B (zh
Inventor
吴水兰
印吉景
许云龙
刘洋
游建军
刘星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Xuji Group Co Ltd, XJ Electric Co Ltd, Xuchang XJ Software Technology Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201210270455.6A priority Critical patent/CN102809681B/zh
Publication of CN102809681A publication Critical patent/CN102809681A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102809681B publication Critical patent/CN102809681B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法，该技术方案是在线路自身的速断保护过流判据基础上（仍保留方向和低电压闭锁可选择），采用了二次谐波闭锁判据和波形比较原理闭锁判据相或逻辑，分相闭锁，同时采取低电压开放判据的涌流识别方法，该方法将配电网中线路手合或重合时的空投配电变压器励磁涌流和故障电流区分开来，从而保证速断保护的可靠性，同时兼顾故障时速断保护的快速性。

Description

一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法
技术领域
本发明涉及继电保护领域，特别是一种涌流识别方法和采用该涌流识别方法的中低压速断保护。
背景技术
当前在配电网（如10kV）电力系统中中低压线路装有大量的配电变压器（见图1），在线路手合或重合的合闸瞬间，各配电变压器所产生的励磁涌流在线路上相互迭加、来回反射，产生了一个复杂的电磁暂态过程。当线路上配电变压器个数、容量增加到一定程度后，励磁涌流就会很大，时间常数也较大。二段式电流保护中的电流速断保护，由于要兼顾灵敏度，动作电流值往往取得较小，特别是在长线路或系统阻抗较小时更明显。这种情况下励磁涌流值可能会大于电流速断保护整定值，使保护误动。
当前的处理办法，放弃电流速断段，采用一定的延时，例如0.1s,0.2s,以提高重合成功率，保证供电可靠性。然而，这样会带来一个问题：延时动作会导致设备（包括主变、开关、CT）在实际故障发生时，延长了耐受较大故障电流的时间，增加了一次设备故障的几率，加速了一次设备的老化，如果采取提高电流保护定值的方法，显然会降低保护的灵敏度。还有一种处理办法是增加低电压闭锁，但随着我国电网的加强，线路末端故障时线路首端的电压降幅有限，低电压整定值不易整定，不能满足保护范围的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种涌流识别方法，用以迅速可靠地分辨出涌流与故障电流。进一步的，本发明还提供了一种基于该涌流识别方法的中低压速断保护方法，用于解决现有保护方法不能满足设备和保护要求的问题。
为实现上述目的，本发明的涌流识别方法方案是：种涌流识别方法，当过电流发生时，判断下面的判据：二次谐波闭锁判据，如式（a）；
Iop.2＞K2*Iop.1（a）
式（a）中，Iop.2为电流中的二次谐波，Iop.1为电流中的基波，K2为整定的二次谐波制动系数；
波形比较原理闭锁判据，如式（b）；
|I'i+I′i+180°|≥K|I'i-I′i+180°|(b)
式（b）中，在电流微分后的波形中，设微分电流的前半周上任一点的值为I′i，后半周对应点的值为I′i+180°；K为不对称度；
对于任一相，如果不满足式（a)且不满足式（b）时，判断为对应相的故障电流；如果满足式（a），或者有1/4周期以上的点满足式（b），判断为对应相的励磁涌流。
所述K2为0.15。所述K为0.4。
本发明的速断保护方法方案是：一种中低压速断保护方法，当过电流发生时，进行励磁涌流和故障电流判断：
二次谐波闭锁判据，如式（a）；
Iop.2＞K2*Iop.1（a）
式（a）中，Iop.2为电流中的二次谐波，Iop.1为电流中的基波，K2为整定的二次谐波制动系数；
波形比较原理闭锁判据，如式（b）；
|I'i+I′i+180°|≥K|I'i-I′i+180°|(b)
式（b）中，在电流微分后的波形中，设微分电流的前半周上任一点的值为I′i，后半周对应点的值为I′i+180°；
低电压开放判据：min{Uab，Ubc，Uac}<Uk(c)
式（c）中，min{Uab，Ubc，Uac}为三个线电压中的最小值，Uk为低电压门槛值；
对于任一相，如果不满足式(a）且不满足式（b）时，开放对应相的速断保护；如果满足式（a），或者有1/4周期以上的点满足式（b），判断（c），若不满足式（c），则闭锁对应相的速断保护，若满足式（c），开放三相的速断保护。
所述K2为0.15。所述K为0.4。所述低电压门槛值为70V。首先进行二次谐波闭锁判据与波形比较原理闭锁判据的判断，再进行低电压开放判据的判断。
一种采用涌流识别技术的中低压线路速断保护，解决配有大量配电变压器的配电网中涌流引起线路保护误动的问题，可兼顾保护的灵敏性和可靠性及快速性。该技术方案是在线路自身的速断保护过流判据基础上（仍保留方向和低电压闭锁可选择），采用了二次谐波闭锁判据和波形比较原理闭锁判据相或逻辑，分相闭锁，同时采取低电压开放判据的涌流识别方法，该方法将配电网中线路手合或重合时的空投配电变压器励磁涌流和故障电流区分开来，从而保证速断保护的可靠性，同时兼顾故障时速断保护的快速性。
附图说明
图1为配电网络示意图；
图2为现有的中低压线路速断保护逻辑模块图（以A相为例）；
图3为本发明的中低压线路速断保护逻辑模块图（以A相为例）；
图4为线路合闸涌流的波形图；
图5为图4线路合闸涌流的二次谐波含量分析图；
图6为图4线路合闸涌流的不对称度分析图（不对称度大于1时按1计）；
图7为图4线路合闸涌流的波形比较闭锁判别结果图；
图8为图4线路合闸涌流的电压幅值图；
图9为线路故障电流的波形图；
图10为图9线路故障电流的二次谐波含量分析图；
图11为图9线路故障电流的不对称度分析图（不对称度大于1时按1计）。
图12为图9线路故障电流的波形比较闭锁判别结果图；
图13为图9线路故障电流的电压幅值图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
涌流识别方法实施例
本实施例给出的是分相识别励磁涌流与故障电流的方法。
过电流发生时进行判断，有两个判据，即：二次谐波闭锁判据，采用电流中的二次谐波含量来识别励磁涌流，如式（a）；
Iop.2＞K2*Iop.1（a）
式（a）中，Iop.2为电流中的二次谐波，Iop.1为电流中的基波，K2为整定的二次谐波制动系数；
波形比较原理闭锁判据，如式（b）；采用电流微分后波形的前半周和后半周进行比较来识别励磁涌流。微分的目的是为了消除非周期分量的影响。
|I'i+I′i+180°|≥K|I'i-I′i+180°|(b)
式（b）中，在电流微分后的波形中，设微分电流的前半周上任一点的值为I′i，后半周对应点的值为I′i+180°；K为不对称度；
对于任一相，如果不满足式（a)且不满足式（b）时，判断为对应相的故障电流；如果满足式（a），或者有1/4周期以上的点满足式（b），则判断为对应相的励磁涌流。
保护方法实施例
在以上涌流识别的基础上，便能够非常方便的进行速断保护。对于任一相，若为故障电流，则开放对应相的保护，若判断为涌流则进一步引入低电压开放判据：
min{Uab，Ubc，Uac}<Uk(c)
式（c）中，min{Uab，Ubc，Uac}为三个线电压中的最小值，Uk为低电压门槛值。如果满足式（c），开放三相速断保护；如果不满足式（c），闭锁对应相保护。
如图1的配电网络，原速断保护流程如图2，采用本发明方法的保护流程如图3，本发明硬件可以直接采用现有微机线路保护的硬件装置，软件部分在原线路过流保护基础上增加涌流识别模块。涌流识别模块又包含二次谐波闭锁模块和波形比较原理闭锁模块和低电压开放模块三个子模块。如图3，三个子模块中，首先进行二次谐波闭锁模块，然后是波形比较原理闭锁模块，最后是低电压开放模块，即首先分相判断，对于某一相，如A相，首先判断式（a），然后式（b），最后用式（c）判断短路故障。
作为其他实施方式，也可以按照顺序（b）—（a）—（c），或者，（c）—（a）—（b），（c）—（b）—（a）。首先判断（a）、（b）判断比较节省时间。
从图4—图8，可见空载合闸出现线路合闸涌流时二次谐波制动原理和波形比较判别相或后各相均可以可靠闭锁保护。低电压开放判别不会误开放。从图9—图13，可知单纯线路故障时二次谐波制动原理和波形比较判别相或后故障相仅在故障开始的20ms内闭锁保护，考虑到运算处理数据窗的要求，不会对保护性能产生影响。对于远端故障或系统电源容量大系统阻抗小时，低电压开放判别没有开放。如图4~图13所示，根据仿真实验及试运行经验，二次谐波制动系数K2可整定为0.15，不对称度K可整定为0.4。因本发明保护中低电压元件主要是针对空投时涌流与故障的区分，不必考虑电网中电动机的启动影响，只需躲开手合或重合线路空投配电变压器时电压来整定，故低电压门槛值可取70V。

Claims (8)

1.一种涌流识别方法，其特征在于，当过电流发生时，判断下面的判据：二次谐波闭锁判据，如式（a）；
Iop.2＞K2*Iop.1（a）
式（a）中，Iop.2为电流中的二次谐波，Iop.1为电流中的基波，K2为整定的二次谐波制动系数；
波形比较原理闭锁判据，如式（b）；
|I'i+I′i+180°|≥K|I'i-I′i+180°|(b)
式（b）中，在电流微分后的波形中，设微分电流的前半周上任一点的值为I′i，后半周对应点的值为I′i+180°；K为不对称度；
对于任一相，如果不满足式（a)且不满足式（b）时，判断为对应相的故障电流；如果满足式（a），或者有1/4周期以上的点满足式（b），判断为对应相的励磁涌流。
2.根据权利要求1所述的一种涌流识别方法，其特征在于，所述K2为0.15。
3.根据权利要求1所述的一种涌流识别方法，其特征在于，所述K为0.4。
4.一种中低压速断保护方法，其特征在于，当过电流发生时，进行励磁涌流和故障电流判断：
二次谐波闭锁判据，如式（a）；
Iop.2＞K2*Iop.1（a）
式（a）中，Iop.2为电流中的二次谐波，Iop.1为电流中的基波，K2为整定的二次谐波制动系数；
波形比较原理闭锁判据，如式（b）；
|I'i+I′i+180°|≥K|I'i-I′i+180°|(b)
式（b）中，在电流微分后的波形中，设微分电流的前半周上任一点的值为I′i，后半周对应点的值为I′i+180°；
低电压开放判据：min{Uab，Ubc，Uac}<Uk(c)
式（c）中，min{Uab，Ubc，Uac}为三个线电压中的最小值，Uk为低电压门槛值；对于任一相，如果不满足式（a)且不满足式（b）时，开放对应相的速断保护；如果满足式（a），或者有1/4周期以上的点满足式（b），判断（c），若不满足式（c），则闭锁对应相的速断保护，若满足式（c），开放三相的速断保护。
5.根据权利要求4所述的中低压速断保护方法，其特征在于，所述K2为0.15。
6.根据权利要求4所述的中低压速断保护方法，其特征在于，所述K为0.4。
7.根据权利要求4所述的中低压速断保护方法，其特征在于，所述低电压门槛值为70V。
8.根据权利要求4所述的中低压速断保护方法，其特征在于，首先进行二次谐波闭锁判据与波形比较原理闭锁判据的判断，再进行低电压开放判据的判断。
CN201210270455.6A 2012-07-31 2012-07-31 一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法 Expired - Fee Related CN102809681B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210270455.6A CN102809681B (zh) 2012-07-31 2012-07-31 一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210270455.6A CN102809681B (zh) 2012-07-31 2012-07-31 一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102809681A true CN102809681A (zh) 2012-12-05
CN102809681B CN102809681B (zh) 2015-01-07

Family

ID=47233439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210270455.6A Expired - Fee Related CN102809681B (zh) 2012-07-31 2012-07-31 一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102809681B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103336197A (zh) * 2013-06-20 2013-10-02 国家电网公司 一种变压器涌流闭锁的判别方法
CN104332953A (zh) * 2014-11-20 2015-02-04 江苏省电力公司扬州供电公司 一种基于波形对称的励磁涌流组合闭锁方法
CN111033922A (zh) * 2017-09-01 2020-04-17 三菱电机株式会社 数字保护继电器及数字保护继电器的阈值学习方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101257207A (zh) * 2007-12-21 2008-09-03 清华大学 一种变压器内和应涌流的鉴别方法
CN202353182U (zh) * 2011-11-01 2012-07-25 江苏省电力公司苏州供电公司 便携式过流保护装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101257207A (zh) * 2007-12-21 2008-09-03 清华大学 一种变压器内和应涌流的鉴别方法
CN202353182U (zh) * 2011-11-01 2012-07-25 江苏省电力公司苏州供电公司 便携式过流保护装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱德舜: "主变差动保护躲励磁涌流判据分析", 《科学技术》, 31 March 2011 (2011-03-31), pages 104 - 106 *
王增平 等: "模糊理论在变压器保护中的应用", 《电力系统自动化》, vol. 22, no. 2, 28 February 1998 (1998-02-28) *
苗友忠 等: "变压器波形对称原理差动保护不对称度K 的分析和整定", 《电力系统自动化》, 25 August 2001 (2001-08-25) *
葛宝明 等: "电力变压器的励磁涌流判据及其发展方向", 《电力系统自动化》, vol. 27, no. 22, 25 November 2003 (2003-11-25) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103336197A (zh) * 2013-06-20 2013-10-02 国家电网公司 一种变压器涌流闭锁的判别方法
CN103336197B (zh) * 2013-06-20 2017-06-30 国家电网公司 一种变压器涌流闭锁的判别方法
CN104332953A (zh) * 2014-11-20 2015-02-04 江苏省电力公司扬州供电公司 一种基于波形对称的励磁涌流组合闭锁方法
CN104332953B (zh) * 2014-11-20 2018-08-07 国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司 一种基于波形对称的励磁涌流组合闭锁方法
CN111033922A (zh) * 2017-09-01 2020-04-17 三菱电机株式会社 数字保护继电器及数字保护继电器的阈值学习方法
CN111033922B (zh) * 2017-09-01 2022-08-16 三菱电机株式会社 数字保护继电器及数字保护继电器的阈值学习方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102809681B (zh) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10148080B2 (en) Single-phase-to-earth fault processing device and method for neutral non-effectively grounded distribution network
Ye et al. System studies of the superconducting fault current limiter in electrical distribution grids
CN107465253B (zh) 一种自动适应安稳系统动作的备自投动作方法
CN106571620B (zh) 一种双端柔性直流输电系统直流线路接地短路的故障判定方法
CN109001592A (zh) 一种基于暂态量的谐振接地系统单相接地故障选线方法
CN110492477A (zh) 一种环网控制器及控制方法
CN106816855B (zh) 一种反时限电流保护方法
CN102809681A (zh) 一种涌流识别方法和利用该方法的中低压速断保护方法
CN109613422B (zh) 一种用于抑制潜供电流的断路器跳闸时刻控制方法
Vaddeboina et al. Switching large transformers on weak transmission networks—A real time case study
CN107255774B (zh) 一种基于误选线路跳闸合闸信息的选线方法
CN209184242U (zh) 一种调度可控的配电网中性点接地装置
CN102035178B (zh) 一种用于变压器励磁涌流闭锁的方法
CN102779612A (zh) 电力线路供电主变压器用预充磁装置
CN208142828U (zh) 一种空载变压器微涌流辅助合闸装置
CN106159987B (zh) 一种直流电网拓扑及故障隔离系统快速恢复的方法
CN206977027U (zh) 发变组保护装置及其灭磁开关跳闸回路
Palazzo et al. Investigation on the occurrence of delayed current zeros phenomena in power stations and related stress imposed on generator circuit-breakers
CN105763179B (zh) 一种卫星用兼容接收双电压电平的遥控指令接口电路
CN105929217B (zh) 一种基于直流分量闭锁的失灵保护电流拖尾判别方法
CN109256757B (zh) 一种小电流接地系统单相接地故障自动隔离及重合闸方案
CN204012700U (zh) 配电网中性点接地系统
Jankee et al. Design of an IEC61850 based substation automation and protection panel: Including peer to peer relay communication
CN110932228B (zh) 一种断路器失灵工况下集中式重合闸方法
Kadriu et al. Influence of dc component during inadvertent operation of the high voltage generator circuit breaker during mis-synchronization

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: XUJI ELECTRIC CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: XUJI GROUP CO., LTD.

Effective date: 20131129

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20131129

Address after: No. 1298 Xuchang City, Henan province 461000 XJ Avenue

Applicant after: Xuji Electric Co., Ltd.

Applicant after: State Grid Corporation of China

Applicant after: Xuchang Xuji Software Technology Co., Ltd.

Address before: No. 1298 Xuchang City, Henan province 461000 XJ Avenue

Applicant before: Xuji Group Co., Ltd.

Applicant before: Xuji Electric Co., Ltd.

Applicant before: State Grid Corporation of China

Applicant before: Xuchang Xuji Software Technology Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150107

Termination date: 20190731

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee