CN105140893A - 一种差动保护ct饱和识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种差动保护CT饱和识别方法，包括以下步骤：(1)计算差动电流A、B、C三相电流的有效值，分别判断三相差动电流的有效值是否大于差动保护启动值；(2)分别计算差动电流及制动电流采样值；(3)对制动电流及差动电流与制动电流之间的比率进行判别：当制动电流采样值小于判别门槛时，本采样点直接判为满足开放判据；当制动电流大于或等于判别门槛时，若差动电流与制动电流之间的比值大于开放比例系数，本采样点判为满足开放判据。通过对差动电流的区内外故障特征及CT饱和特征进行实时识别，能够及时开放差动保护，可以有效防止区外故障转区内故障且CT饱和时保护拒动，提高了差动保护可靠性。

Description

一种差动保护CT饱和识别方法

技术领域

本发明属于电力系统故障判断领域，具体涉及一种差动保护CT饱和识别方法。

背景技术

差动保护是变压器、发电机、大型电动机及母线等原件的主要保护手段，基本原理是反映被保护元件各端流入电流和流出电流的矢量和。当发生区内故障时，差动回路中的电流值大于启动值，开放差动保护，继电保护装置快速切除故障设备，保证系统的安全稳定运行；当发生区外故障时，差动保护不动作，闭锁差动保护。

但是，当发生区外故障并且导致CT饱和时，差动保护中可能会有很大的差动电流，容易引起保护误动作。所以CT饱和问题一直是影响差动保护正确动作的主要问题之一。

目前，差动保护CT饱和识别方法一般采用复合式判据：首先进行区内外故障判别，若为区内故障，则直接开放差动保护；否则再通过判别差动电流的二次谐波及三次谐波含量等CT饱和特征进行饱和开放判别。若二次谐波及三次谐波大于判别门槛，则为CT饱和，闭锁差动保护；否则，开放差动保护。

但是，当经过区内外故障判别且判别结果为区外故障后，区外故障标志经差动电流保持。因此，对于区外故障转区内故障且CT饱和的情况，由于区外故障标志被保持，同时常规CT饱和判据满足，因此不能开放差动保护，造成差动保护拒动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种差动保护CT饱和识别方法，用以解决现有技术中的差动保护在区外故障转区内故障且CT饱和时保护装置拒动的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

差动保护CT饱和识别方法，包括以下步骤：

(1)计算差动电流A、B、C三相电流的有效值，分别判断三相差动电流的有效值是否大于差动保护启动值；

(2)分别计算差动电流及制动电流采样值；

(3)对制动电流和差动电流与制动电流之间的比率进行判别，当满足如下条件时，本采样点判为满足开放判据：当制动电流采样值小于判别门槛时，即：|i_r|＜I_set时，本采样点直接判为满足开放判据；

当制动电流大于或等于判别门槛时，即|i_r|≥I_set时，若差动电流和制动电流之间的比值大于开放比例系数，即|i_d|＞Coef|i_r|，则本采样点判为满足开放判据。

所述差动保护CT饱和识别方法还包括以下步骤：连续判别一个周波，选取若干个采样点，若满足步骤(3)的条件的动作点数超过设定个数，则开放差动保护，否则，闭锁差动保护。

所述步骤(1)中，若某相差动电流的有效值大于差动保护启动值，则进行下一步骤。否则，闭锁本相差动保护。

所述差动电流计算方式为：i_d(k)＝|i₁(k)+i₂(k)+...i_n(k)|；所述制动电流计算方式为：i_r(k)＝|i₁(k)|+|i₂(k)|+...|i_n(k)|。

所述采样点数为24点，所述设定个数为19个。

本发明的有益效果是：通过差动电流采样数据进行检验，首先合成差动电流波形和制动电流波形，然后利用差动电流和制动电流采样点的比率关系来判别是否为区外故障CT饱和。当区内故障CT饱和时，各侧故障电流均流向故障点，此时差动电流与制动电流采样点绝对值基本一致，开放差动保护；而当区外故障CT饱和时，在不考虑多侧CT饱和的情况下，由于饱和CT在电流过零点附近存在线性传变区，在线性传变区内，差动电流采样点远小于制动电流采样点，利用他们之间的比率关系可判别出为区外故障，并闭锁差动保护。因此能够有效防止区外故障转区内故障且CT饱和时保护拒动，提高了可靠性。

通过连续判别一个周波，提高了判别的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的差动保护CT饱和识别方法包括以下步骤：

(1)计算差动电流A、B、C三相电流的有效值，分别判断三相差动电流的有效值是否大于差动保护启动值。

判别方程为：I_dφ>0.9I_op0

上式中，I_dφ为差动电流A、B、C任一相电流的有效值，I_op0为差动保护启动定值。

(2)计算该相差动电流及制动电流，差动电流与制动电流的计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{i}_d\left(k\right)=\left|i_1\left(k\right)+i_2\left(k\right)+...+i_n\left(k\right)\right|\\ i_r\left(k\right)=\left|i_1\left(k\right)\right|+\left|i_2\left(k\right)\right|+...+\left|i_n\left(k\right)\right|\end{array}\right.$

上式中，i_d(k)为当前差动电流采样值，i_r(k)为当前制动电流采样值，i₁(k)、i₂(k)、i_n(k)为各分支电流采样值。

(3)对制动电流及差动电流和制动电流之间的比率进行判别，当满足如下条件时，开放差动保护。判别方法如下：

当制动电流采样值小于判别门槛时，即：|i_r|＜I_set时，本采样点直接判为满足开放判据。

当制动电流采样值大于或等于判别门槛时，即|i_r|≥I_set时，若差动电流和制动电流之间的比值大于开放比例系数，即|i_d|＞Coef|i_r|，则本采样点判为满足开放判据。

上式中，I_set为制动电流判别门槛，Coef为开放比率系数。

在上述实施例中，所述差动保护CT饱和识别方法还包括以下步骤：连续判别一个周波，选取24个采样点，若满足步骤(3)的条件的动作点数超过19个点，则开放差动保护，否则，闭锁差动保护。

在上述实施例中，所述步骤(1)中，若某相差动电流的有效值大于差动保护启动值，则进行下一步骤。否则，闭锁本相差动保护。

在上述实施例中，

所述差动电流计算方式为：i_d(k)＝|i₁(k)+i₂(k)+...i_n(k)|；

所述制动电流计算方式为：i_r(k)＝|i₁(k)|+|i₂(k)|+...|i_n(k)|。作为其他实施方式，所述制动电流计算方式为:

在上述实施例中，所述采样点数为24个，所述设定个数为19个。作为其他实施方式，所述采样点数与设定点数成比例关系。

Claims (5)

1.一种差动保护CT饱和识别方法，其特征在于:包括以下步骤：

(1)计算差动电流A、B、C三相电流的有效值，分别判断三相差动电流的有效值是否大于差动保护启动值；

(2)分别计算差动电流及制动电流采样值；

(3)对制动电流及差动电流与制动电流之间的比率进行判别,当满足如下条件时，本采样点判为满足开放判据:当制动电流小于判别门槛时，即：|i_r|＜I_set时，本采样点直接判为满足开放判据；

当制动电流大于或等于判别门槛时，即|i_r|≥I_set时，若差动电流和制动电流之间的比值大于开放比例系数，即|i_d|＞Coef|i_r|，则本采样点判为满足开放判据。

2.根据权利要求1所述的差动保护CT饱和识别方法，其特征在于:连续判别一个周波，若满足步骤(3)的条件的动作点数超过设定个数，则开放差动保护，否则，闭锁差动保护。

3.根据权利要求1所述的差动保护CT饱和识别方法，其特征在于:所述步骤(1)中，若某相差动电流的有效值大于差动保护启动值，则进行下一步骤；否则，闭锁本相差动保护。

4.根据权利要求1所述的差动保护CT饱和识别方法，其特征在于:所述差动电流计算方式为：i_d(k)＝|i₁(k)+i₂(k)+...+i_n(k)|；所述制动电流计算方式为：i_d(k)＝|i₁(k)|+|i₂(k)|+...+|i_n(k)|。

5.根据权利要求2所述的差动保护CT饱和识别方法，其特征在于:所述采样点数为24点，所述设定个数为19个。