CN103076529A - Ct二次回路智能检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CT二次回路智能检测方法，1）CT二次回路智能检测仪，系统完成初始化；2）利用CT二次回路智能检测仪，采集三相电源的电流、电压的各相量、幅值和相角；3）判断是否有一相的相电流幅值是否为0，如有，则进行相零倒相判别，即判别哪相与零相倒相，并输出相应结果；如果没有，则转入步骤4）；4）判断是否有两相电流幅值相同，同时另一相幅值不为0；如否，则转入步骤5）如果是，则进行相相倒相和极性反相判断，然后转入步骤7）；5）判断是否有两相夹角小于40°，以及故障两相幅值是否相等；如是则进行两相短路判别，并判断出是哪两相短路，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤6）；6）判断非故障两相是否幅值相等，但幅角不等；如是，则进行单相接地判断，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤7）；7）显示判别结果，以及功率方向，结束本次检测。

Description

CT二次回路智能检测方法

技术领域

本发明涉及一种CT二次回路检测技术，尤其涉及一CT二次回路智能检测方法。 

背景技术

电流互感器（CT）是电网保护、调节、测量和监视系统的重要组成部分，对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。因此，在每次送电后，都必须对电流互感器二次回路进行检查，查看A、B、C三相相序是否正确；测量功率流向及三相电流相角是否正确；检查电流幅值以确定三相电流是否平衡。以保证二次回路接线的正确性，使二次回路可靠的反映一次系统的运行情况。 

CT二次回路检查的一般过程：在做好工作准备和安全措施之后，用SMG2000E数字双钳相位伏安表采集数据，一人测量，一人记录，之后两人就记录的数据独立进行矢量分析，分析结束后相互验证分析结果，若一致，说明结果正确；若不一致，则要重新进行矢量分析，再次相互验证，直到结果一致为止。 

目前CT二次回路检测中，矢量分析工作完全依赖于个人理论水平和工作经验，理论水平和工作经验不足的人员容易出现错误，从而需要再次进行矢量分析，再次验证，直到两人分析结果一致为止。这样反复的进行矢量分析会耗费大量时间。人工进行矢量分析的成功率低主要是分析过程中逻辑思维和计算过程复杂、容易出错造成的。 

申请人于2010年12月20日申请了名称为“CT二次回路智能检测仪”，公开号为102109565的发明专利，该专利给出了一种CT二次回路智能检测仪,包括检测仪主体,检测仪主体的顶部安装输入模块,输入模块上设有插入口；检测仪主体的正面设有显示屏和键盘,检测仪主体内开设内腔,内腔内安装收线板,收线板的一侧设置侧板;收线板上并排开设三个安装通孔,收线板上安装一根定位横杆,定位横杆贯穿三个安装通孔;收线板上平行设置两个隔板,两隔板分别位于中间的安装通孔的两侧;每个安装通孔内安装一个电流钳,电流钳与定位横杆连接,电流钳上安装导线,导线绕于收线板上;两检测仪主体上安装提手,提手的两根连接杆穿入内腔内与收线板连接。它可解决现有技术存在的问题,可在检测完成后将电流钳有序地收入检测仪主体,能有效避免丢失。但该专利并没有涉及具体的检测方法。 

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种CT二次回路智能检测方法，可以减少人在矢量分析过程中逻辑思维和计算的影响，尽量做到不依赖人力计算完成矢量分析。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种CT二次回路智能检测方法，具体步骤为： 

1）CT二次回路智能检测仪，系统完成初始化； 

2）利用CT二次回路智能检测仪，采集三相电源的电流、电压的各相量、幅值和相角； 

3）判断是否有一相的相电流幅值是否为0，如有，则进行相零倒相判别，即判别哪相与零相倒相，并输出相应结果；如果没有，则转入步骤4）； 

4）判断是否有两相电流幅值相同，同时另一相幅值不为0；如否，则转入步骤5）如果是，则进行相相倒相和极性反相判断，然后转入步骤7）； 

5）判断是否有两相夹角小于40°，以及故障两相幅值是否相等；如是则进行两相短路判别，并判断出是哪两相短路，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤6）； 

6）判断非故障两相是否幅值相等，但幅角不等，故障相电流幅值比正常相大很多；如是，则进行单相接地判断，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤7）； 

7）显示判别结果，以及功率方向，结束本次检测。 

所述步骤4）中，所述相相倒相的判断过程为：当线路处于送电侧和受电侧时，输电线 路上电压与电流之间的角度为前提，按照

的大小分别分为8组：对于供电侧为，按照 $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ 分为8组； 

对于受电侧为，按照 $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a$ 应为 $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c$ $=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ 分为8组； 

每组再按照电流相位关系分为6种类型；从而共有96种相相倒相及极性反相情况下的供电侧和送电侧

实际相位关系及

的关系表达式进行判断。 

所述步骤5）中，两相短路判断过程为：在两相夹角小于40°并且故障两相幅值相等时，由于故障相电流幅值比正常最大负荷电流要小，则根据

的角度关系，将短路的两相分为两相间短路、两相短路同时三相中有任一一相极性反向、两相短路同时三相中有任意两相极性反向、两相短路同时有任意两相颠倒，共计30种故障类型。 

例如： 

AB相短路，A相极性反向 

${\stackrel{\·}{I}}_a=\frac{\sqrt{3}}{2}{I}_a{e}^{j(-\mathrm{\α}-150)};$ ${\stackrel{\·}{I}}_b=\frac{\sqrt{3}}{2}{I}_b{e}^{j(-\mathrm{\α}-150)}$

${\stackrel{\·}{I}}_c=I_a{e}^{j(-\mathrm{\α}-240)}$

当0°＜α＜90°时，即

超前

为α，由以上向量分析图，可以得到。 

的辐角范围：150°＜β₁＜240° 

的辐角范围：240°＜β₁＜330° 

当270°＜α＜360°时，即超前为α，由以上向量分析图，可以得到。 

的辐角范围：60°＜β₁＜150° 

的辐角范围：510°＜β₁＜600°。 

所述步骤6）中，单相接地的判断过程为此时非故障两相幅值相等，但幅角不等，故障相电流幅值比正常最大负荷电流

要大很多，基于此对每一相均按照

与

与

与

的幅角关系，按照正常相序、某一相极性反向、某两相极性反向以及某两相颠倒的共10种故障类型进行判断。 

A相接地，BC相倒相 

的幅值为

幅角为e^j(-180-α)

${\stackrel{\·}{I}}_b={\stackrel{\·}{I}}_{b2}={\stackrel{\·}{I}}_B=\left|{\stackrel{\·}{I}}_A\right|e^{j(-\mathrm{\α}-240)}$

当0°＜α＜90°时，即

超前

为α，由以上向量分析图，可以得到。 

的辐角范围：180°＜β₁＜270° 

的辐角范围：240°＜β₂＜330° 

的辐角范围：120°＜β₃＜210° 

当270°＜α＜360°时，即超前

为α，由以上向量分析图，可以得到。 

的辐角范围：90°＜β₁＜180° 

的辐角范围：150°＜β₂＜240° 

的辐角范围：30°＜β₃＜120° 

本发明的有益效果是：新型CT二次回路智能矢量检测判别仪要适合各电压等级输电线路、变压器及母线，具备分析误接线、误配线等人为因素及相地短路、相间短路等非人为因素导致的CT二次回路故障，解决实际生产检修情况下的以下问题： 

1.完全不用依靠人工手绘电流电压矢量图进行分析与判断，判别仪能清晰快速的显示出测量结果，从而在很大程度上减少对检修人员的理论水平、工作技能与实践经验的硬性要求。 

2.检测工作只需一人即可操作完成，无需一人读数一人记录，优化工作中的人力资源配置。 

3.缩短分析过程时间，结论的准确性及可靠性得到100%保证，无需复验结论的正确与否。 

4.高准确率及可靠性地保证检修及送电工作顺利进行，保证电网安全稳定运行。 

如仪器具有上述意义，该仪器将是电力系统继电保护、计量和变电检修专业及工矿企业进行CT二次回路检查的理想仪表。 

附图说明

图1为本发明的工作流程图。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。 

图1中，一种CT二次回路智能检测方法，具体步骤为： 

一种CT二次回路智能检测方法，具体步骤为： 

1）CT二次回路智能检测仪，系统完成初始化； 

2）利用CT二次回路智能检测仪，采集三相电源的电流、电压的各相量、幅值和相角；并可以手动输入包括：1）输入电压等级U、CT变比n、自然功率P_N（例如U=500kV，n=2500/1，P_N=1000MW），可以由装置计算出系统传输自然功率P_N情况下，CT二次侧正常最大负荷电流

正常最大负荷电流

作为判别单相接地、两相短路情况下的判据。 

3）判断是否有一相的相电流幅值是否为0，如有，则进行相零倒相判别，即判别哪相与零相倒相，并输出相应结果；如果没有，则转入步骤4）； 

4）判断是否有两相电流幅值相同，同时另一相幅值不为0；如否，则转入步骤5）如果是，则进行相相倒相和极性反相判断，然后转入步骤7）； 

所述相相倒相的判断过程为：当线路处于送电侧和受电侧时，输电线路上电压与电流之间的角度为前提，按照

的大小分别分为8组：对于供电侧为，按照

分为8组；见表7-表22 

1.第一组： 

时，结果如表7 

表7 

2.第二组： 

时，结果如表8 

表8 

3.第三组： 

时，结果如表9 

表9 

4.第四组： 

时，结果如表10 

表10 

5.第五组： 

时，结果如表11 

表11 

6.第六组： 

时，结果如表12 

表12 

7.第七组： 

时，结果如表13 

表13 

8.第八组： 

时，结果如表14 

表14 

对于受电侧为，按照

分为8组； 

1.第一组： 

时，结果如表15 

表15 

2.第二组： 

时，结果如表16 

表16 

3.第三组： 

时，结果如表17 

表17 

4.第四组： 

时，结果如表18 

表18 

5.第五组： 

时，结果如表19 

表19 

6.第六组： 

时，结果如表20 

表20 

7.第七组： 

时，结果如表21 

表21 

8.第八组： 

时，结果如表22 

表22 

每组再按照电流相位关系分为6种类型；从而共有96种相相倒相及极性反相情况下的供电侧和送电侧

实际相位关系及的关系表达式进行判断。 

5）判断是否有两相夹角小于40°，以及故障两相幅值是否相等；如是则进行两相短路判别，并判断出是哪两相短路，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤6）； 

所述两相短路判断过程为：在两相夹角小于40°并且故障两相幅值相等时，由于故障相电流幅值比正常最大负荷电流

要小，则根据

的角度关系，将短路的两相分为两相间短路、两相短路同时三相中有任一一相极性反向、两相短路同时三相中有任意两相极性反向、两相短路同时有任意两相颠倒，共计30种故障类型。见下表5： 

两相短路故障类型判断： 

表5两相短路故障类型判断： 

注：注意到*、**、***有重复故障类型。需手动排除故障现象相同的故障 

6）判断非故障两相是否幅值相等，但幅角不等；如是，则进行单相接地判断，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤7）；见表1-表3。 

单相接地的判断过程为此时非故障两相幅值相等，但幅角不等，故障相电流幅值比正常最大负荷电流

要大很多，基于此对每一相均按照与与

与

的幅角关系，按照正常相序、某一相极性反向、某两相极性反向以及某两相颠倒的共10种故障类型进行判断。 

表1单相A接地故障类型判断： 

表2单相B接地故障类型判断： 

表3单相C接地故障类型判断： 

注：注意到*有重复故障类型。需手动排除故障现象相同的故障 。

Claims (4)

1.一种CT二次回路智能检测方法，其特征是，具体步骤为：

1）CT二次回路智能检测仪，系统完成初始化；

2）利用CT二次回路智能检测仪，采集三相电源的电流、电压的各相量、幅值和相角；

3）判断是否有一相的相电流幅值是否为0，如有，则进行相零倒相判别，即判别哪相与零相倒相，并输出相应结果；如果没有，则转入步骤4）；

4）判断是否有两相电流幅值相同，同时另一相幅值不为0；如否，则转入步骤5）如果是，则进行相相倒相和极性反相判断，然后转入步骤7）；

5）判断是否有两相夹角小于40°，以及故障两相幅值是否相等；如是则进行两相短路判别，并判断出是哪两相短路，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤6）；

6）判断非故障两相是否幅值相等，但幅角不等，故障相电流幅值比正常相大很多；如是，则进行单相接地判断，然后转入步骤7）；如否，则转入步骤7）；

7）显示判别结果，以及功率方向，结束本次检测。

2.如权利要求1所述的CT二次回路智能检测方法，其特征是，所述步骤4）中，所述相相倒相的判断过程为：按照送电侧和受电侧

的大小分别分为8组：

对于供电侧为：

按照 $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ 分为8组；

对于受电侧为，按照 $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a$ 应为 $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c$ $=60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_a/{\stackrel{\·}{I}}_b=120,$ $\arg {\stackrel{\·}{I}}_b/{\stackrel{\·}{I}}_c=-60,$ 分为8组；

每组再按照电流相位关系分为6种类型；从而共有96种相相倒相及极性反相情况下的供电侧和送电侧I_a、I_b、I_c实际相位关系及的关系表达式进行判断。

3.如权利要求1所述的CT二次回路智能检测方法，其特征是，所述步骤5）中，两相短路判断过程为：在两相夹角小于40°并且故障两相幅值相等时，由于故障相电流幅值比正常最大负荷电流

要小，则根据

的角度关系，将短路的两相分为两相间短路、两相短路同时三相中有任一一相极性反向、两相短路同时三相中有任意两相极性反向、两相短路同时有任意两相颠倒，共计30种故障类型。

4.如权利要求1所述的CT二次回路智能检测方法，其特征是，所述步骤6）中，单相接地的判断过程为此时非故障两相幅值相等，但幅角不等，故障相电流幅值比正常最大负荷电流要大很多，基于此对每一相均按照U_a与I_a，I_a与I_b，I_a与I_c的幅角关系，按照正常相序、某一相极性反向、某两相极性反向以及某两相颠倒的共10种故障类型进行判断。

Images